Элементарные частицы и их взаимодействия презентация. Презентация "Элементарные частицы" по физике – проект, доклад

Слайд 2

§114-115. Элементарные частицы. Античастицы.

План урока 1. Презентация «Элементарные частицы». 2. Новый материал. 3. Закрепление знаний. 4. Л.Р. .

Слайд 3

Опрос учащихся

1. Какие элементарные частицы вы знаете? 2. Что означает термин «элементарный»? 3. Существуют ли другие элементарные частицы? 4. Чем они могут отличаться? 5. Как это можно узнать?

Слайд 4

Элементарные частицыИзвестно, что …

протон и нейтрон взаимно превращаются. существует более 350 элементарных частиц. Они отличаются массой, знаком и величиной заряда, временем жизни. Большинство – короткоживущие. Карл ДейвидАндерсон (1932 г.) обнаружил позитрон. Поль Дирак – предсказал его существование и процесс аннигиляции. (см.учебник, 1933 г. Подтверждено рпытом). 1955 г. Обнаружен антипротон и антинейтрон. Возникла идея антивещества. 1969 г. Серпухов. Ядра атомов антигелия. Адроны – взаимодействуют посредством ядерных сил (Свойства?) 1964 г. Гипотеза о кварках. (См. учебник.) Лептоны не взаимодействуют посредством ядерных сил.

Слайд 5

Три этапа

  • Слайд 6

    Этап 1. От электрона к позитрону: 1897-1932 г.

    Позитроон Электрон

    Слайд 7

    Этап 2. От позитрона к кваркам

  • Слайд 8

    Элементарные частицы

  • Слайд 9

    Фундаментальные взаимодействия

  • Слайд 10

    Частицы и античастицы

    γ hν=2mc2 Электрон Позитрон

    Слайд 11

    Слайд 12

    Этап 3. От гипотезы о кварках до наших дней

    Почти вся масса любого атома сосредоточена в ядре, которое меньше атома в сто тысяч раз. Ядро сложено из протонов и нейтронов, которые состоят из кварков. (Рис. с сайта www.star.bnl.gov)

    Слайд 13

    Строение адронов

  • Слайд 14

    Глюоны

    Глюонные силы, связывающие кварки в протоне, не ослабевают при удалении одного кварка от другого. В результате при попытке «вырвать» кварк из протона глюонное поле порождает дополнительную кварк-антикварковую пару, и от протона уже отделяется не кварк, а пи-мезон. Пи-мезон уже может улететь сколь угодно далеко от протона, потому что силы между адронами ослабевают с расстоянием. (Рис. с сайта www.nature.com)

    Слайд 16

    Симметрия элементарных частиц

    современной теории элементарных частиц концепция симметрии законов относительно некоторых преобразований является ведущей. Симметрия рассматривается как фактор, определяющий существование различных групп и семейств элементарных частиц.

    Слайд 17

    Слайд 18

    Так выглядит типичное «интересное» событие в детекторе CDF на Тэватроне. Показан вид детектора с торца. Пучки сталкиваются в направлении, перпендикулярном рисунку, а рожденные частицы разлетаются в разные стороны, отклоняясь в магнитном поле. Чем больше импульс частицы, тем слабее она отклоняется. Гистограмма на краях показывает энерговыделение частиц. (Рис. с сайта www-cdf.fnal.gov)

    Слайд 19

    «Физическая» работа

    Этот рисунок иллюстрирует ту порой скучную и даже черную работу, которую должны выполнить физики, чтобы выделить редкие события из всей статистики. На самом деле зачастую вообще невозможно достоверно сказать, родилась или нет интересующая нас частица в каждом конкретном событии. Осмысленную информацию можно извлечь только из всей статистики в целом. (Artwork: CERN. Рис. с сайта www.exploratorium.edu))

    Слайд 20

    Домашнее задание

    Составить рассказ об элементарных частицах. Составить вопросы и ответы «Ералаш»

    Посмотреть все слайды

    Презентация к уроку физики в 11 классе (профильный уровень)

    Выполнила: Попова И.А., учитель физики Белово, 2012 г.

    Слайд 2

    Цель:

    • Ознакомление с физикой элементарных частиц и систематизация знаний по теме.
    • Развитие абстрактного, экологического и научного мышления учащихся на основе представлений об элементарных частицах и их взаимодействиях
  • Слайд 3

    Сколько элементов в таблице Менделеева?

    Всего лишь 92.

    Как? Там больше?

    Верно, но все остальные - искусственно полученные, они в природе не встречаются.

    Итак - 92 атома. Из них тоже можно составить молекулы, т.е. вещества!

    Но то, что все вещества состоят из атомов, утверждал еще Демокрит (400 лет до нашей эры).

    Он был большим путешественником, и его любимым изречением было:

    "Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства, все остальное - воззрение"

    Слайд 4

    Античастица - частица, имеющая ту же массу и спин, но противоположные значения зарядов всех типов;

    Хронология физики частиц

    Для любой элементарной частицы есть своя античастица

    Слайд 5

    Хронология физики частиц

    Все эти частицы были нестабильными, т.е. распадались на частицы с меньшими массами, в конечном счете превращаясь в стабильные протон, электрон, фотон и нейтрино (и их античастицы).

    Перед физиками - теоретиками встала труднейшая задача упорядочить весь обнаруженный "зоопарк" частиц и попытаться свести число фундаментальных частиц к минимуму, доказав, что другие частицы состоят из фундаментальных частиц

    Слайд 6

    Хронология физики частиц

    Эта модель к настоящему времени превратилась в стройную теорию всех известных типов взаимодействий частиц.

    Слайд 7

    Как обнаружить элементарную частицу?

    Обычно изучают и анализируютследы (траектории или треки), оставленные частицами, по фотографиям

    Слайд 8

    Классификация элементарных частиц

    Все частицы делятся на два класса:

    • Фермионы, которые составляют вещество;
    • Бозоны, через которые осуществляетсявзаимодействие.
  • Слайд 9

    Фермионы подразделяются на

    • лептоны
    • кварки.

    Слайд 10

    Кварки

    • Гелл-Манн и Георг Цвейг предложили кварковую модель в 1964 г.
    • Принцип Паули: в одной системе взаимосвязанных частиц никогда не существует хотя бы две частицы с тождественными параметрами, если эти частицы обладают полуцелым спином.

    М. Гелл-Маннна конференции в 2007 г.

    Слайд 11

    Что такое спин?

    • Спин демонстрирует, что существует пространство состояний, никак не связанное с перемещением частицы в обычном пространстве;
    • Спин (от англ. to spin – крутиться) часто сравнивают с угловым моментом «быстро вращающегося волчка» - это неверно!
    • Спин является внутренней квантовой характеристикой частицы, которая не имеет аналога в классической механике;
    • Спин (от англ. spin - вертеть[-ся], вращение) - собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого
  • Слайд 12

    Спины некоторых микрочастиц

  • Слайд 13

    Кварки

    • Кварки участвуют в сильных взаимодействиях, а также в слабых и в электромагнитных.
    • Заряды кварков дробные - от -1/3e до +2/3e (e - заряд электрона).
    • Кварки в сегодняшней Вселенной существуют только в связанных состояниях - только в составе адронов. Например, протон - uud, нейтрон - udd.
  • Слайд 14

    Четыре вида физических взаимодействий

    • гравитационные,
    • электромагнитные,
    • слабые,
    • сильные.

    Слабое взаимодействие - меняет внутреннюю природу частиц.

    Сильные взаимодействия - обусловливают различные ядерные реакции, а также возникновение сил, связывающих нейтроны и протоны в ядрах.

    Механизм взаимодействий один: за счет обмена другими частицами - переносчиками взаимодействия.

    Слайд 15

    • Электромагнитное взаимодействие: переносчик - фотон.
    • Гравитационное взаимодействие: переносчики - кванты поля тяготения - гравитоны.
    • Слабые взаимодействия: переносчики - векторные бозоны.
    • Переносчики сильных взаимодействий: глюоны (от английского слова glue - клей), с массой покоя равной нулю.
    • И фотоны, и гравитоны не имеют массы (массы покоя) и всегда движутся со скоростью света.
    • Существенным отличием переносчиков слабого взаимодействия от фотона и гравитона является их массивность.
  • Слайд 16

    Свойства кварков

    Кварковыесупермультиплеты (триада и антитриада ) ,d,s> ,d,s>

    Слайд 17

    Свойства кварков: цвет

    Кварки имеют свойство, называемое цветовой заряд.

    Существуют три вида цветового заряда, условно обозначаемые как

    • синий,
    • зелёный
    • Красный.

    Каждый цвет имеет дополнение в виде своего антицвета -антисиний, антизелёный и антикрасный.

    В отличие от кварков, антикварки обладают не цветом, а антицветом, то есть противоположным цветовым зарядом.

    Слайд 18

    Свойства кварков: масса

    У кварков имеется два основных типа масс, несовпадающих по величине:

    масса токового кварка, оцениваемая в процессах со значительной передачей квадрата 4-импульса, и

    структурная масса(блоковая, конституэнтная масса); включает в себя ещё массу глюонного поля вокруг кварка и оценивается из массы адронов и их кваркового состава.

    Слайд 19

    Свойства кварков: аромат

    Каждый аромат (вид) кварка характеризуется такими квантовыми числами, как

    • изоспин Iz,
    • странность S,
    • очарование C,
    • прелесть (боттомность, красота) B′,
    • истинность (топность) T.
  • Слайд 20

    Слайд 21

    Слайд 22

    Слайд 23

    Характеристики кварков

    Слайд 24

    Рассмотрим задачи

  • Слайд 25

    Какая энергия выделяется при аннигиляции электрона и позитрона?

  • Слайд 26

    Какая энергия выделяется при аннигиляции протона и антипротона?

  • Слайд 27

    При каких ядерных процессах возникает нейтрино?

    А. При α - распаде.

    Б. При β - распаде.

    В. При излучении γ - квантов.

    Слайд 28

    При каких ядерных процессах возникает антинейтрино?

    А. При α - распаде.

    Б. При β - распаде.

    В. При излучении γ - квантов.

    Г. При любых ядерных превращениях

    Слайд 29

    Протон состоит из...

    А. . . .нейтрона, позитрона и нейтрино.Слайд 33

    1.Какие физические системы образуются из элементарных частиц в результате электромагнитного взаимодействия?

    А. Электроны, протоны. Б. Ядра атомов. В. Атомы, молекулы вещества и античастицы.

    2. С точки зрения взаимодействия все частицы делятся на три типа: А. Мезоны, фотоны и лептоны. Б. Фотоны, лептоны и барионы. В. Фотоны, лептоны и адроны.

    3. Что является главным фактором существования элементарных частиц? А. Взаимное превращение. Б. Стабильность. В. Взаимодействие частиц друг с другом.

    4. Какие взаимодействия определяют устойчивость ядер в атомах? А. Гравитационные. Б. Электромагнитные. В. Ядерные. Г. Слабые.

    Слайд 34

    6. Реальность превращения вещества в электромагнитное поле: А. Подтверждается на опыте аннигиляции электрона и позитрона. Б. Подтверждается на опыте аннигиляции электрона и протона.

    7. Реакция превращения вещества в поле: А. е + 2γ→е+Б. е + 2γ→е- В.е+ +е- =2γ.

    8. Какое взаимодействие ответственно за превращение элементарных частиц друг в друга? А. Сильное взаимодействие. Б. Гравитационное. В. Слабое взаимодействие Г. Сильное, слабое, электромагнитное.

    Ответы: В; В; А; В; Б; А; В; Г.

    5. Существуют ли в природе неизменные частицы?

    А. Существуют. Б. Не существуют.

    Слайд 35

    Литература

    Периодическая система элементарных частиц

    Ишханов Б.С. , Кэбин Э.И. Физика ядра и частиц, XX век /

    таблица элементарных частиц

    Частицы и античастицы

    Элементарные частицы. справочник > химическая энциклопедия /

    Физика элементарных частиц

    Кварк /sila.narod.ru/phisics/phisics_atom_04.htm

    Кварк. Материал из Википедии - свободной энциклопедии /

    2.О кварках.

    Гармония радуги

    Посмотреть все слайды


    Примеры явлений, поставивших под сомнение неизменность атомов Электризация тел Линейчатые спектры испускания и поглощения атомов Радиоактивность ЭлектролизФотоэффект Термоэлектронная эмиссия Электрический разряд в газах Вывод: атомы обладают сложным внутренним строением и не являются простейшими неразрушимыми и неизменными частицами




    Элементарные частицы (от лат. elementarius – первоначальный, простейший, основной) Частицы, из которых построены атомы считались неспособными ни к каким превращения Элементарными стали считать электроны, протоны и нейтроны Позже фотоны включили в число элементарных частиц Было обнаружено, что свободный нейтрон нестабилен и живет в среднем 15 минут Но нельзя сказать, что нейтрон состоит из этих частиц, они рождаются в момент распада


    Элементарными называют частицы, которые на современном уровне развития физики нельзя считать соединением других, более «простых» частиц, существующих в свободном состоянии Элементарная частица в процессе взаимодействия с другими частицами или полями должна вести себя как единое целое Все элементарные частицы превращаются друг в друга, и эти их взаимные превращения – главный факт их существования Неделимость элементарных частиц не означает, что у них отсутствует внутренняя структура


    АНТИЧАСТИЦЫ В 1928 году Поль Дирак разработал теорию движения электрона в атоме, учитывающую релятивистские эффекты. Из уравнения получалось, что у электрона должен быть «двойник» - частица такой же массы, но с положительным элементарным зарядом В 1932 году К. Андерсон экспериментально обнаружил в космическом излучении позитроны


    АНТИЧАСТИЦЫ У всех элементарных частиц есть античастицы Заряженные частицы существуют парами В 1955 году обнаружен антипротон В 1956 году – антинейтрон Существуют истинно нейтральные частицы – фотон, пи-нуль-мезон, эта- мезон. Они полностью совпадают со своими античастицами


    АННИГИЛЯЦИЯ Античастицы оказались способными к особому виду взаимодействия (доказано на опыте Ф. Жолио-Кюри в 1933 г.) Две античастицы при встрече аннигилируют (от лат nihil – ничто), превращаясь в два, редко в три фотона Две античастицы при встрече аннигилируют (от лат nihil – ничто), превращаясь в два, редко в три фотона









    Элементарные частицы разделяются на группы по их способностям к различным видам фундаментальных взаимодействий 1. Гравитационное взаимодействие - - описывается законом всемирного тяготения - - действует между любыми телами Вселенной - - играет основную роль только для макроскопических тел больших масс - - носители – гравитоны?


    2. Электромагнитное взаимодействие - действует между любыми электрически заряженными частицами и телами, а также фотонами – квантами электромагнитного поля - обеспечивает возможность существования атомов, молекул; определяет свойства твердых тел, жидкостей, газов и плазмы - вызывает деление тяжелых ядер; излучение и поглощение фотонов веществом - носители - фотоны


    3. Сильное взаимодействие - это взаимодействие между нуклонами и другими тяжелыми частицами - проявляется на очень коротких расстояниях ~ м - примером является взаимодействие нуклонов ядерными силами - частицы, способные к этому взаимодействию называются адроны - носители – глюоны и мезоны


    4. Слабое взаимодействие - в нем участвуют любые элементарные частицы, кроме фотонов - проявляется лишь на очень малых расстояниях ~ м - примером слабого взаимодействия может служить процесс бета- распада нейтрона, распад заряженного пиона - носители – промежуточные бозоны


    КВАРКИ Главная идея, высказанная впервые М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом, состоит в том, что все частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, построены из более фундаментальных частиц – кварков. Кроме лептонов, фотонов и промежуточных бозонов, все уже открытые частицы являются составными. Кварки в сегодняшней Вселенной существуют только в связанных состояниях - только в составе адронов. Например, протон - uud, нейтрон - udd.


    Кварковый состав элементарных частиц Все частицы делятся на два класса: Фермионы, которые составляют вещество; Бозоны, через которые осуществляется взаимодействие. Фермионы подразделяются на лептоны и кварки. В настоящее время на роль истинно элементарных частиц претендуют 6 лептонов и 6 кварков


    Резюме При исследовании атомов и элементарных частиц были обнаружены явления, совершенно не подчиняющиеся законам классической физики, и это привело к созданию квантовой физики как физики явлений микромира. Каково же соотношение между классической и квантовой физикой? Существуют ли они как две независимые теории или квантовая физика опровергла и отменила классическую?


    Резюме Не произошло ни первого, ни второго. Законы квантовой физики оказались универсальными законами, применимыми не только к системам из элементарных частиц, но и к любым телам макромира. В согласии с принципом соответствия классическая физика оказалась частным случаем квантовой физики, применимым лишь в ограниченной области расстояний и размеров тел макромира.

    Слайд 1

    Элементарные частицы

    Муниципальное бюджетное нетиповое общеобразовательное учреждение "Гимназия №1 имени Тасирова Г.Х. города Белово"

    Презентация к уроку физики в 11 классе (профильный уровень)

    Выполнила: Попова И.А., учитель физики

    Белово, 2012 г.

    Слайд 2

    Ознакомление с физикой элементарных частиц и систематизация знаний по теме. Развитие абстрактного, экологического и научного мышления учащихся на основе представлений об элементарных частицах и их взаимодействиях

    Слайд 3

    Сколько элементов в таблице Менделеева?

    Всего лишь 92. Как? Там больше? Верно, но все остальные - искусственно полученные, они в природе не встречаются. Итак - 92 атома. Из них тоже можно составить молекулы, т.е. вещества! Но то, что все вещества состоят из атомов, утверждал еще Демокрит (400 лет до нашей эры). Он был большим путешественником, и его любимым изречением было:

    "Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства, все остальное - воззрение"

    Слайд 4

    Античастица - частица, имеющая ту же массу и спин, но противоположные значения зарядов всех типов;

    Хронология физики частиц

    Для любой элементарной частицы есть своя античастица

    Слайд 5

    Все эти частицы были нестабильными, т.е. распадались на частицы с меньшими массами, в конечном счете превращаясь в стабильные протон, электрон, фотон и нейтрино (и их античастицы).

    Перед физиками - теоретиками встала труднейшая задача упорядочить весь обнаруженный "зоопарк" частиц и попытаться свести число фундаментальных частиц к минимуму, доказав, что другие частицы состоят из фундаментальных частиц

    Слайд 6

    Слайд 7

    Как обнаружить элементарную частицу?

    Обычно изучают и анализируют следы (траектории или треки), оставленные частицами, по фотографиям

    Слайд 8

    Классификация элементарных частиц

    Все частицы делятся на два класса: Фермионы, которые составляют вещество; Бозоны, через которые осуществляется взаимодействие.

    Слайд 9

    Фермионы подразделяются на лептоны кварки.

    Кварки участвуют в сильных взаимодействиях, а также в слабых и в электромагнитных.

    Слайд 10

    Гелл-Манн и Георг Цвейг предложили кварковую модель в 1964 г. Принцип Паули: в одной системе взаимосвязанных частиц никогда не существует хотя бы две частицы с тождественными параметрами, если эти частицы обладают полуцелым спином.

    М. Гелл-Манн на конференции в 2007 г.

    Слайд 11

    Что такое спин?

    Спин демонстрирует, что существует пространство состояний, никак не связанное с перемещением частицы в обычном пространстве; Спин (от англ. to spin – крутиться) часто сравнивают с угловым моментом «быстро вращающегося волчка» - это неверно! Спин является внутренней квантовой характеристикой частицы, которая не имеет аналога в классической механике;

    Спин (от англ. spin - вертеть[-ся], вращение) - собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого

    Слайд 12

    Слайд 13

    Слайд 14

    Четыре вида физических взаимодействий

    гравитационные, электромагнитные, слабые, сильные.

    Слабое взаимодействие - меняет внутреннюю природу частиц. Сильные взаимодействия - обусловливают различные ядерные реакции, а также возникновение сил, связывающих нейтроны и протоны в ядрах.

    Механизм взаимодействий один: за счет обмена другими частицами - переносчиками взаимодействия.

    Слайд 15

    Электромагнитное взаимодействие: переносчик - фотон. Гравитационное взаимодействие: переносчики - кванты поля тяготения - гравитоны. Слабые взаимодействия: переносчики - векторные бозоны. Переносчики сильных взаимодействий: глюоны (от английского слова glue - клей), с массой покоя равной нулю.

    И фотоны, и гравитоны не имеют массы (массы покоя) и всегда движутся со скоростью света.

    Существенным отличием переносчиков слабого взаимодействия от фотона и гравитона является их массивность.

    Слайд 16

    Свойства кварков

    Кварковые супермультиплеты (триада и антитриада )

    Слайд 17

    Кварки имеют свойство, называемое цветовой заряд. Существуют три вида цветового заряда, условно обозначаемые как синий, зелёный Красный. Каждый цвет имеет дополнение в виде своего антицвета -антисиний, антизелёный и антикрасный. В отличие от кварков, антикварки обладают не цветом, а антицветом, то есть противоположным цветовым зарядом.

    Свойства кварков: цвет

    Слайд 18

    У кварков имеется два основных типа масс, несовпадающих по величине: масса токового кварка, оцениваемая в процессах со значительной передачей квадрата 4-импульса, и структурная масса (блоковая, конституэнтная масса); включает в себя ещё массу глюонного поля вокруг кварка и оценивается из массы адронов и их кваркового состава.

    Свойства кварков: масса

    Слайд 19

    Каждый аромат (вид) кварка характеризуется такими квантовыми числами, как изоспин Iz, странность S, очарование C, прелесть (боттомность, красота) B′, истинность (топность) T.

    Свойства кварков: аромат

    Слайд 20

    Слайд 23

    Слайд 24

    Слайд 25

    Слайд 26

    Слайд 27

    При каких ядерных процессах возникает нейтрино?

    А. При α - распаде. Б. При β - распаде. В. При излучении γ - квантов. Г. При любых ядерных превращениях

    Слайд 28

    Слайд 29

    Протон состоит из...

    А. . . .нейтрона, позитрона и нейтрино. Б. . . .мезонов. В. . . .кварков. Г. Протон не имеет составных частей.

    Слайд 30

    Нейтрон состоит из...

    А. . . .протона, электрона и нейтрино. Б. . . .мезонов. В. . . . кварков. Г. Нейтрон не имеет составных частей.

    2. С точки зрения взаимодействия все частицы делятся на три типа: А. Мезоны, фотоны и лептоны. Б. Фотоны, лептоны и барионы. В. Фотоны, лептоны и адроны.

    3. Что является главным фактором существования элементарных частиц? А. Взаимное превращение. Б. Стабильность. В. Взаимодействие частиц друг с другом.

    4. Какие взаимодействия определяют устойчивость ядер в атомах? А. Гравитационные. Б. Электромагнитные. В. Ядерные. Г. Слабые.

    Слайд 34

    6. Реальность превращения вещества в электромагнитное поле: А. Подтверждается на опыте аннигиляции электрона и позитрона. Б. Подтверждается на опыте аннигиляции электрона и протона.

    7. Реакция превращения вещества в поле: А. е + 2γ→е+ Б. е + 2γ→е- В. е+ +е- =2γ.

    8. Какое взаимодействие ответственно за превращение элементарных частиц друг в друга? А. Сильное взаимодействие. Б. Гравитационное. В. Слабое взаимодействие Г. Сильное, слабое, электромагнитное.

    Ответы: В; В; А; В; Б; А; В; Г.

    5. Существуют ли в природе неизменные частицы? А. Существуют. Б. Не существуют.

    Слайд 35

    Литература

    Периодическая система элементарных частиц / http://www.organizmica.ru/archive/508/pic-011.gif; Ишханов Б.С. , Кэбин Э.И. Физика ядра и частиц, XX век / http://nuclphys.sinp.msu.ru/introduction/index.html таблица элементарных частиц / http://lib.kemtipp.ru/lib/27/48.htm Частицы и античастицы / http://www.pppa.ru/additional/02phy/07/phy23.php Элементарные частицы. справочник > химическая энциклопедия / http://www.chemport.ru/chemical_encyclopedia_article_4519.html Физика элементарных частиц / http://www.leforio.narod.ru/particles_physics.htm Кварк / http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA Физика ядра и элементарных частиц. Знания – сила. / http://znaniya-sila.narod.ru/phisics/phisics_atom_04.htm Кварк. Материал из Википедии - свободной энциклопедии / http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%E2%E0%F0%EA 2.О кварках. / http://www.milogiya.narod.ru/kvarki1.htm Гармония радуги / http://www.milogiya2008.ru/uzakon5.htm

    Слайд 2

    Что относится к элементарным частицам?

    Частицы, из которых состоят атомы различных веществ- электрон, протон и нейтрон, - назвали элементарными. Слово «элементарный» подразумевало, что эти частицы являются первичными, простейшими, далее неделимыми и неизменяемыми.

    Слайд 3

    Как обнаружить элементарную частицу?

    Обычно изучают и анализируют следы (траектории или треки), оставленные частицами.

    Слайд 4

    История открытия элементарных частиц

  • Слайд 5

    Открытие электрона

    На основании опытов по электролизу М. Фарадей установил: заряды имеются в атомах всех химических элементов.

    Слайд 6

    В 1899 г. Дж. Томсон доказал реальность существования электронов.

    Слайд 7

    В 1909 г. Р. Милликен впервые измерил заряд электрона: q e = 1,602·10-19 Кл

    Слайд 8

    Открытие протона

    В 1919 г. Э. Резерфорд при бомбардировке азота альфа-частицами обнаружил протон: 147N + 42He→ → 178O + 11 p

    Слайд 9

    Открытие нейтрона

    В 1932 г. Д. Чедвик открыл новую частицу и назвал ее нейтроном, которая не имеет электрического заряда. В свободном состоянии нейтрон живет около 1000 с, потом распадается на протон, электрон и нейтрино: n → p + 0-1e + ν

    Слайд 10

    Опыты Резерфорда и явление радиоактивности показали, что атомы не являются простейшими неделимыми частицами. Было установлено, что атомы состоят из электронов, протонов и нейтронов, которые считались неспособными ни к каким изменениям и превращениям, т. е. элементарными или простейшими.

    Слайд 11

    Но вскоре выяснилось, что эти частицы вовсе не являются неизменными…

    Слайд 12

    Открытие позитрона

    В 1928 г. П. Дирак предсказал, а в 1932 г. Г. Андерсон открыл позитрон (е+), фотографируя следы космических частиц в камере Вильсона.

    Слайд 13

    Открытие других элементарных частиц

    В 1931 г. В.Паули предсказал, а в 1955 г. экспериментально зарегистрировал нейтрино и антинейтрино. В 1955 г. был открыт антипротон, а в 1959 г. - антинейтрон. В 1947 г. Х. Юкатава открыл π- мезон.

    Слайд 14

    Дальнейшие исследования частиц показали, что их нельзя считать элементарными. Каждая из этих частиц при взаимодействии с другими частицами и атомными ядрами может превращаться в другие частицы. Поэтому термин «элементарная частица» является условным. Сегодня обнаружено около 400 элементарных частиц.

    Слайд 15

    Слайд 16

    Гравитационное – взаимодействие между всеми частицами (гравитоны).

  • Слайд 17

    Большой линейчатый ускоритель

  • Слайд 18

    Линейный ускоритель

  • Слайд 19

    Ускоритель элементарных частиц

  • Слайд 20

    Элементарные частицы могут путешествовать во времени

    Исследования при помощи уникального прибора - Большого адронного коллайдера - позволят ученым отправлять элементарные частицы в прошлое. Это следует из теории, которую в ближайшее время планируют проверить на этом крупнейшем в мире ускорителе, находящемся на территории Женевы.

    Слайд 21

    Адронныйколлайдер

  • Слайд 22

    Физикам впервые удалось в течение относительно длительного времени удерживать атомы антивещества в специальной ловушке. Антиматерия - это "двойник" обычной материи с той разницей, что все частицы антивещества имеют противоположный знак заряда. При взаимодействии частиц вещества и антивещества происходит их взаимное уничтожение.

    Слайд 23

    Американские физики, работающие с ускорителем частиц "Теватрон" в Национальной лаборатории им. Энрико Ферми, готовы объявить о сенсационном открытии. Возможно, им удалось обнаружить новую элементарную частицу или даже новый вид физического взаимодействия

    Посмотреть все слайды