Rozpoznaj cząstki!

Często spotyka się cząstki kilku różnych typów w tym samym przypadku zderzenia.

W pierwszym teście wykonamy detektywistyczna pracę. Korzystając z możliwości programu wyświetlającego obrazy zderzeń znajdziemy elektrony, miony, fotony, neutrina i dżety w kazdym z przypadków.

Lista wyboru pod każdym z ćwiczeń służy do zapisania typu zaobserwowanej cząstki (przycisk 'Sprawdzenie'). Przycisk 'Podpowiedź' służy do uzyskania wskazówek pomocniczych, a przycisk 'Prawidłowa odpowiedź' do wyświetlenia prawidłowej odpowiedzi.

Powodzenia!

cząstka 1 elektron pozyton mion antymion foton neutrino-antyneutrino dżet
 
cząstka 2 elektron pozyton mion antymion foton neutrino-antyneutrino dżet
 
cząstka 3 elektron pozyton mion antymion foton neutrino-antyneutrino dżet
 

Wybór 1 (elektron) jest prawidłowy, natomiast wybór 2 (pozyton) jest błędny. Decyzję o tym, czy mamy elektron czy pozyton, podejmujemy patrząc na znak wartości PT. Minus przy PT dla cząstki z czerwonym śladem i obecność odpowiadających mu punktów w kalorymetrze elektromagnetycznym oznacza, że jest to ujemnie naładowany lepton zatrzymujący się w kalorymetrze elektromagnetycznym - czyli elektron.

Wybór 3 i 4 (mion i antymion) byłby błędny, bo nie ma cząstki pozostawiającej ślad i dochodzącej do komór mionowych.

Wybór 5 (foton) jest błędny, bo w kalorymetrze elektromagnetycznym nie ma depozytu energii, do którego nie prowadzi żaden ślad.

Wybór 6 (neutrino) jest właściwy, razem z elektronem wyprodukowane było neutrino. Zabrało ono część pędu i opuściło detektor nie zostawiając śladu. Jest więc ono wykrywane jako niezrównoważona energia lub pęd poprzeczny (MET) w kierunku wylotu neutrina. Wartość brakującej energii poprzecznej 42 GeV jest wystarczająco duża, by nie było wątpliwości, iż pochodzi od neutrina.

Wybór 7 (dżet) jest błędny, bo nie mamy w przypadku zwartej grupy cząstek.

cząstka 4 elektron pozyton mion antymion foton neutrino-antyneutrino dżet
 

Wybór 1 (elektron) jest błędny, cząstka lecąca w dół ma dodatnią wartość PT, a więc jest dodatnio naładowana.

Wybór 2 (pozyton) jest prawidłowy.

Wybór 3 (mion) jest prawidłowy, a wybór 4 (antymion) jest błędny.

Wybór 5 (foton) jest błędny, bo w kalorymetrze elektromagnetycznym nie ma depozytu energii, do którego nie prowadzi żaden ślad.

Wybór 6 (neutrino) i 7 (dżet) jest dobry, bo występuje wystarczająco duża brakująca energia (MET), a z drugiej strony jest zwarta grupa cząstek pozostawiająca znaczną ilość energii w kalorymetrze hadronowym.

cząstka 5 elektron pozyton mion antymion foton neutrino-antyneutrino dżet