2019 A/L Physics Past Paper · Question 04 (Tamil Medium)

Answer: (5) 6 குவாக்குகளினாலும் 6 லெப்ரன்களினாலும் ஆக்கப்பட்டுள்ளது.

வினா என்ன கேட்கிறது

சடப்பொருள் அடிப்படைத் துணிக்கைகளால் ஆனது.

அவற்றுக்குள் சிறிய பகுதிகள் இல்லை.

அவை இரு வகைப்படும்.

ஒவ்வொரு வகையிலும் எத்தனை உள்ளன எனக் காண்க.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

இரு வகைகள்: குவார்க்குகள், லெப்ரன்கள்.

குவார்க்கின் ஏற்றம் இலத்திரனின் ஏற்றத்தின் $\tfrac{1}{3}$ அல்லது $\tfrac{2}{3}$.

குவார்க்குகள் வலிமையான கரு விசைக்கு உட்படும்.

லெப்ரன்கள் உட்படுவதில்லை.

இலத்திரன் ஒரு லெப்ரன்.

புரோத்தனும் நியூத்திரனும் ஒவ்வொன்றும் மூன்று குவார்க்குகளால் ஆனவை.

போமியோன் வகைகள் இரண்டு உள்ளன. லெப்ரன் (leptons) குவார்க் (quarks) ஆகியனவே அவையாகும்.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

ஒவ்வொரு சோடியையும் அதன் இயல்பால் வகைப்படுத்துக.

பின்ன ஏற்றம் இருந்தால் அது குவார்க்கு.

இல்லையெனில் அது லெப்ரன்.

மேல் ($u$), கீழ் ($d$)

குவார்க்கு: 1ஆம் தலைமுறை

ஏற்றங்கள் $+\tfrac{2}{3}e$, $-\tfrac{1}{3}e$

கவர்ச்சி ($c$), விந்தை ($s$)

குவார்க்கு: 2ஆம் தலைமுறை

உச்சி ($t$), அடி ($b$)

குவார்க்கு: 3ஆம் தலைமுறை

இலத்திரன் ($e^-$), அதன் நியூட்ரினோ ($\nu_e$)

லெப்டான்: 1ஆம் தலைமுறை

வலிய இடைத்தொடர்பு இல்லை

மியூயான் ($\mu^-$), அதன் நியூட்ரினோ ($\nu_\mu$)

லெப்டான்: 2ஆம் தலைமுறை

தௌ ($\tau^-$), அதன் நியூட்ரினோ ($\nu_\tau$)

லெப்டான்: 3ஆம் தலைமுறை

குவார்க்குகளை எண்ணுக: $3 \times 2 = 6$.

லெப்ரன்களை எண்ணுக: $3 \times 2 = 6$.

இனி தெரிவுகளுடன் ஒப்பிடுக.

(1), (2) இல் ஒரு வகை மட்டுமே உள்ளது.

(3) இல் இரண்டிலும் 4.

(4) இல் லெப்ரன்கள் 4 மட்டுமே.

இரண்டிலும் 6 உள்ளது (5) இல் மட்டுமே.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இந்தத் தெரிவில் லெப்ரன்கள் இல்லை.

ஆனால் ஒவ்வோர் அணுவிலும் உள்ள இலத்திரன் ஒரு லெப்ரன்.

இந்தத் தெரிவில் குவார்க்குகள் இல்லை.

ஆனால் புரோத்தனும் நியூத்திரனும் குவார்க்குகளால் ஆனவை.

இந்தத் தெரிவு இரண்டு தலைமுறைகளை மட்டுமே எண்ணுகிறது.

தலைமுறைகள் மூன்று. ஒவ்வொன்றிலும் 2 குவார்க்குகளும் 2 லெப்ரன்களும் உள்ளன.

இந்தத் தெரிவு சில லெப்ரன்களை விட்டுவிடுகிறது.

ஏற்றமுள்ள மூன்று லெப்ரன்களுக்கும் ஒவ்வொரு நியூட்ரினோ உண்டு.

ஆக லெப்ரன்கள் 6.

முடிவு

தலைமுறைகள் 3.

ஒவ்வொன்றிலும் 2 குவார்க்குகளும் 2 லெப்ரன்களும் உள்ளன.

ஆகவே 6 குவார்க்குகளும் 6 லெப்ரன்களும். விடை (5).

மூன்று தலைமுறைகளை நினைவில் கொள்க.

குவார்க்குகள்: ($u$, $d$), ($c$, $s$), ($t$, $b$).

லெப்ரன்கள்: ($e$, $\nu_e$), ($\mu$, $\nu_\mu$), ($\tau$, $\nu_\tau$).

பரீட்சைக் குறிப்பு