Презентация на тему: Элементарные частицы

Муниципальное бюджетное нетиповое общеобразовательное учреждение"Гимназия №1 имени Тасирова Г.Х. города Белово" Элементарные частицы Презентация к уроку физики в 11 классе(профильный уровень) Выполнила: Попова И.А., учитель физики

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

Сколько элементов в таблице Менделеева? "Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства, все остальное - воззрение" 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:

Хронология физики частиц

Хронология физики частиц 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 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).

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

Как обнаружить элементарную частицу? Обычно изучают и анализируют следы (траектории или треки), оставленные частицами, по фотографиям

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

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

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-Манн на конференции в 2007 г.

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

Спины некоторых микрочастиц

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.

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.

Четыре вида физических взаимодействий

Свойства кварков Кварковые супермультиплеты (триада <u,d,s> и антитриада <u,d,s>)

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.

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.

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.

Свойства кварков: аромат

Характеристики кварков

Рассмотрим задачи

Какая энергия выделяется при аннигиляции электрона и позитрона?

Какая энергия выделяется при аннигиляции протона и антипротона?

При каких ядерных процессах возникает нейтрино?А. При α - распаде.Б. При β - распаде.В. При излучении γ - квантов. Г. При любых ядерных превращениях

При каких ядерных процессах возникает антинейтрино?А. При α - распаде.Б. При β - распаде.В. При излучении γ - квантов. Г. При любых ядерных превращениях

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

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

Что было доказано опытами Дэвиссона и Джермера?А. Квантовый характер поглощения энергии атомами.Б. Квантовый характер излучения энергии атомами.В. Волновые свойства света.Г. Волновые свойства электронов.

Какая из приведенных формул определяет длину волны де-Бройля для электрона (m и v — масса и скорость электрона)?

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.

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

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