06.10.2021

Elementariosios dalelės. Pristatymas - elementariosios dalelės Šiuolaikinės idėjos apie elementariųjų dalelių fiziką pristatymas


skaidrė 2

§114-115. Elementariosios dalelės. Antidalelės.

Pamokos planas 1. Pristatymas " Elementariosios dalelės“. 2. Nauja medžiaga. 3. Žinių įtvirtinimas. 4. L.R. .

skaidrė 3

Studentų apklausa

1. Kokias elementarias daleles žinai? 2. Ką reiškia terminas „elementarus“? 3. Ar yra kitų elementariųjų dalelių? 4. Kuo jie gali skirtis? 5. Kaip galite sužinoti?

skaidrė 4

Elementariosios dalelės Yra žinoma, kad...

protonas ir neutronas yra tarpusavyje transformuojami. yra daugiau nei 350 elementariųjų dalelių. Jie skiriasi mase, įkrovos ženklu ir dydžiu, tarnavimo laiku. Dauguma jų yra trumpalaikiai. Carl David Anderson (1932) atrado pozitroną. Paulius Diracas – numatė jo egzistavimą ir susinaikinimo procesą. (Žr. vadovėlį, 1933. Patvirtinta eksperimentu). 1955 m. atrastas antiprotonas ir antineutronas. Gimė antimaterijos idėja. 1969 Serpuhovas. Antihelio atomų branduoliai. Hadronai – sąveikauja per branduolines jėgas (Savybės?) 1964. Kvarko hipotezė. (Žr. vadovėlį.) Leptonai nesąveikauja per branduolines jėgas.

skaidrė 5

Trys etapai

  • skaidrė 6

    1 etapas. Nuo elektrono iki pozitrono: 1897-1932 m

    Pozitrono elektronas

    7 skaidrė

    2 etapas. Nuo pozitrono iki kvarkų

  • 8 skaidrė

    Elementariosios dalelės

  • 9 skaidrė

    Pagrindinės sąveikos

  • 10 skaidrė

    Dalelės ir antidalelės

    γ hν=2mc2 Elektronų Pozitronas

    skaidrė 11

    skaidrė 12

    3 etapas. Nuo kvarko hipotezės iki šių dienų

    Beveik visa bet kurio atomo masė yra sutelkta branduolyje, kuris yra šimtą tūkstančių kartų mažesnis už atomą. Branduolys sudarytas iš protonų ir neutronų, kurie yra sudaryti iš kvarkų. (Paveikslėlis iš www.star.bnl.gov)

    skaidrė 13

    Hadronų sandara

  • 14 skaidrė

    Gliuonai

    Gliuono jėgos, jungiančios kvarkus protone, nesusilpnėja vienam kvarkui tolstant nuo kito. Dėl to, bandant „ištraukti“ iš protono kvarką, gliuono laukas sukuria papildomą kvarko-antikvarko porą, o nuo protono jau yra atskirtas ne kvarkas, o pi-mezonas. Pi-mezonas jau gali savavališkai skristi toli nuo protono, nes jėgos tarp hadronų susilpnėja didėjant atstumui. (Paveikslėlis iš www.nature.com)

    skaidrė 16

    Elementariųjų dalelių simetrija

    šiuolaikinė teorija elementariosios dalelės, dėsnių simetrijos samprata kai kurių transformacijų atžvilgiu yra pagrindinė. Simetrija laikoma veiksniu, lemiančiu įvairių elementariųjų dalelių grupių ir šeimų egzistavimą.

    17 skaidrė

    18 skaidrė

    Taip atrodo tipiškas „įdomus“ įvykis CDF detektoriuje „Tevatron“. Rodomas detektoriaus vaizdas iš galo. Sijos susiduria statmena modeliui kryptimi, o susidariusios dalelės išsisklaido skirtingos pusės, nukrypsta nuo magnetinio lauko. Kuo didesnis dalelės impulsas, tuo silpniau ji nukreipiama. Kraštų histograma rodo dalelių energijos išsiskyrimą. (Paveikslėlis iš www-cdf.fnal.gov)

    19 skaidrė

    „Fizinis darbas

    Šis paveikslas iliustruoja kartais nuobodų ir net menkų darbą, kurį turi atlikti fizikai, norėdami atskirti retus įvykius nuo visos statistikos. Tiesą sakant, dažnai visiškai neįmanoma tiksliai pasakyti, ar mus dominanti dalelė gimė, ar ne kiekviename konkrečiame įvykyje. Prasmingą informaciją galima gauti tik iš visos statistikos. (Meno kūrinys: CERN. Pav. iš www.exploratorium.edu))

    20 skaidrė

    Namų darbai

    Parašykite istoriją apie elementarias daleles. Sudarykite klausimus ir atsakymus "Yeralash"

    Peržiūrėkite visas skaidres

    Pristatymas tema "Elementariosios dalelės" fizikoje powerpoint formatu. Šis pristatymas 11 klasės mokiniams paaiškina elementariųjų dalelių fiziką ir sistemina žinias šia tema. Darbo tikslas – ugdyti abstraktų, ekologinį ir mokslinį mokinių mąstymą, pagrįstą idėjomis apie elementarias daleles ir jų sąveiką. Pristatymo autorius: Popova I.A., fizikos mokytoja.

    Fragmentai iš pristatymo

    Kiek elementų yra periodinėje lentelėje?

    • Tik 92.
    • Kaip? Ar yra daugiau?
    • Tiesa, bet visi likusieji gauti dirbtinai, gamtoje jų nėra.
    • Taigi – 92 atomai. Iš jų taip pat gali būti pagamintos molekulės, t.y. medžiagos!
    • Tačiau faktą, kad visos medžiagos yra sudarytos iš atomų, įrodinėjo Demokritas (400 m. pr. Kr.).
    • Jis buvo puikus keliautojas, o jo mėgstamiausias posakis buvo:
    • "Nėra nieko, išskyrus atomus ir gryną erdvę, visa kita yra vaizdas"

    Dalelių fizikos laiko juosta

    • Teoriniai fizikai susidūrė su sunkiausia užduotimi – sutvarkyti visą atrastą dalelių „zoologijos sodą“ ir stengtis iki minimumo sumažinti pagrindinių dalelių skaičių, įrodant, kad kitos dalelės susideda iš pagrindinių dalelių.
    • Visos šios dalelės buvo nestabilios; suyra į mažesnes mases turinčias daleles, ilgainiui virsta stabiliu protonu, elektronu, fotonu ir neutrinu (ir jų antidalelėmis).
    • Trečiasis. M. Gell-Mann ir nepriklausomai J. Zweigas pasiūlė stipriai sąveikaujančių dalelių struktūros modelį iš pagrindinių dalelių – kvarkų.
    • Šis modelis dabar virto nuoseklia visų žinomų dalelių sąveikų tipų teorija.

    Kaip aptikti elementariąją dalelę?

    Paprastai dalelių palikti pėdsakai (trajektorijos arba pėdsakai) tiriami ir analizuojami iš nuotraukų.

    Elementariųjų dalelių klasifikacija

    Visos dalelės skirstomos į dvi klases:

    • Fermionai, sudarantys materiją;
    • Bozonai, per kuriuos vyksta sąveika.

    Kvarkai

    • Kvarkai dalyvauja stiprioje sąveikoje, taip pat silpnoje ir elektromagnetinėje.
    • Gell-Mann ir Georg Zweig pasiūlė kvarko modelį 1964 m.
    • Pauli principas: vienoje tarpusavyje susijusių dalelių sistemoje niekada neegzistuoja bent dvi dalelės su vienodais parametrais, jei šios dalelės turi pusės sveikojo skaičiaus sukinį.

    Kas yra sukimas?

    • Sukas parodo, kad egzistuoja būsenos erdvė, kuri neturi nieko bendra su dalelės judėjimu įprastoje erdvėje;
    • Sukimasis (iš anglų kalbos į sukimąsi – suktis) dažnai lyginamas su „greitai besisukančio viršaus“ kampiniu momentu – tai netiesa!
    • Sukas yra būdinga dalelės kvantinė charakteristika, kuri neturi analogo klasikinėje mechanikoje;
    • Sukas (iš anglų kalbos sukinys - pasukti [-sya], sukimas) - elementariųjų dalelių vidinis kampinis impulsas, turintis kvantinį pobūdį ir nesusijęs su visos dalelės judėjimu.

    Keturios fizinės sąveikos rūšys

    • gravitacija,
    • elektromagnetinis,
    • silpnas,
    • stiprus.
    • Silpna sąveika- keičia vidinę dalelių prigimtį.
    • Stiprios sąveikos- sukelti įvairias branduolines reakcijas, taip pat jėgų, kurios suriša neutronus ir protonus branduoliuose, atsiradimą.

    Kvarkų savybės

    • Kvarkai turi savybę, vadinamą spalvos krūviu.
    • Yra trys spalvų įkrovos tipai, sutartinai žymimi kaip
    • mėlyna,
    • žalias
    • Raudona.
    • Kiekviena spalva turi papildymą priešinės spalvos pavidalu - anti-mėlyna, anti-žalia ir anti-raudona.
    • Skirtingai nei kvarkai, antikvarkai turi ne spalvą, o antispalvį, tai yra priešingą spalvos krūvį.
    Kvarkų savybės: masė
    • Kvarkai turi du pagrindinius masių tipus, kurių dydis nesutampa:
    • srovės kvarko masė, įvertinta procesuose, kurių perdavimas yra reikšmingas 4 impulsų kvadratas, ir
    • konstrukcinė masė (bloko, sudedamųjų dalių masė); taip pat apima gliuono lauko masę aplink kvarką ir yra apskaičiuojama pagal hadronų masę ir jų kvarkų sudėtį.
    Kvarkų savybės: skonis
    • Kiekvienas kvarko skonis (rūšis) apibūdinamas tokiais kvantiniais skaičiais kaip
    • izospin Iz,
    • keistenybė S,
    • žavesys C,
    • grožis (dugnas, grožis) B′,
    • tiesa (viršūnė) T.

    Užduotys

    • Kokia energija išsiskiria anihiliuojant elektroną ir pozitroną?
    • Kokia energija išsiskiria sunaikinant protoną ir antiprotoną?
    • Kokie branduoliniai procesai gamina neutrinus?
      • A. Su α – skilimas.
      • B. Su β – skilimas.
      • B. Su γ – kvantų spinduliavimu.
    • Kokie branduoliniai procesai sukuria antineutrinus?
      • A. Su α – skilimas.
      • B. Su β – skilimas.
      • B. Su γ – kvantų spinduliavimu.
      • D. Su bet kokiomis branduolinėmis transformacijomis
    • Protonas yra...
      • A. . . .neutronas, pozitronas ir neutrinas.
      • B. . . .mezonai.
      • V. . . .kvarkai.
      • G. Protonas neturi sudedamųjų dalių.
    • Neutronas yra...
      • A. . . .protonas, elektronas ir neutrinas.
      • B. . . .mezonai.
      • V. . . . kvarkai.
      • G. Neutronas neturi sudedamųjų dalių.
    • Ką įrodė Davissono ir Germerio eksperimentai?
      • A. Energijos sugerties atomais kvantinis pobūdis.
      • B. Energijos atomų spinduliavimo kvantinė prigimtis.
      • B. Šviesos banginės savybės.
      • D. Elektronų banginės savybės.
    • Kuri iš šių formulių nustato de Broglie bangos ilgį elektronui (m ir v yra elektrono masė ir greitis)?

    Testas

    • Kokios fizinės sistemos susidaro iš elementariųjų dalelių dėl elektromagnetinės sąveikos? A. Elektronai, protonai. B. Atomų branduoliai. B. Atomai, medžiagos molekulės ir antidalelės.
    • Sąveikos požiūriu visos dalelės skirstomos į tris tipus: A. Mezonai, fotonai ir leptonai. B. Fotonai, leptonai ir barionai. B. Fotonai, leptonai ir hadronai.
    • Kas yra pagrindinis elementariųjų dalelių egzistavimo veiksnys? A. Abipusė transformacija. B. Stabilumas. B. Dalelių tarpusavio sąveika.
    • Kokios sąveikos lemia atomų branduolių stabilumą? A. Gravitacija. B. Elektromagnetinis. B. Branduolinė. D. Silpnas.
    • Ar gamtoje yra nuolatinių dalelių? A. Yra. B. Neegzistuoja.
    • Medžiagos virtimo elektromagnetiniu lauku tikrovė: A. Patvirtino elektrono ir pozitrono anihiliacijos patirtis. B. Patvirtino elektrono ir protono anihiliacijos patirtis.
    • Medžiagos virsmo lauke reakcija: A. e + 2γ → e + B. e + 2γ → e- C. e + + e- \u003d 2γ.
    • Kokia sąveika yra atsakinga už elementariųjų dalelių virsmą viena kitai? A. Stipri sąveika. B. Gravitacinė. C. Silpna sąveika D. Stipri, silpna, elektromagnetinė.

    1 skaidrė

    Elementariosios dalelės Savivaldybės biudžetinė nestandartinė ugdymo įstaiga „Belovo miesto Tasirovo G.Kh. vardo gimnazija Nr.1“ Pristatymas fizikos pamokai 11 klasėje (profilio lygis) Užbaigė: Popova I.A., Belovo fizikos mokytoja, 2012 m.

    2 skaidrė

    Tikslas: Supažindinimas su elementariųjų dalelių fizika ir žinių šia tema sisteminimas. Abstrakčiojo, ekologinio ir mokslinio mokinių mąstymo, pagrįsto idėjomis apie elementarias daleles ir jų sąveiką, ugdymas.

    3 skaidrė

    Kiek elementų yra periodinėje lentelėje? Tik 92. Kaip? Ar yra daugiau? Tiesa, bet visi likusieji gauti dirbtinai, gamtoje jų nėra. Taigi – 92 atomai. Iš jų taip pat gali būti pagamintos molekulės, t.y. medžiagos! Tačiau faktą, kad visos medžiagos yra sudarytos iš atomų, įrodinėjo Demokritas (400 m. pr. Kr.). Jis buvo puikus keliautojas, o jo mėgstamiausias posakis buvo: „Nėra nieko, išskyrus atomus ir gryną erdvę, visa kita yra vaizdas“.

    4 skaidrė

    Antidalelė - dalelė, kurios masė ir sukimasis vienoda, bet priešingos visų tipų krūvių vertės; Dalelių fizikos chronologija Kiekviena elementarioji dalelė turi savo antidalelę Data Mokslininko vardas Atradimas (hipotezė) 400 m. pr. Kr. Demokrito atomas XX amžiaus pradžia. Thomson Electron 1910 E. Rutherford protonas 1928 Dirac ir Anderson atrado pozitroną 1928 A. Einstein Photon 1929 P. Dirac Antidalelių egzistavimo numatymas 1931 Pauli Antineutrino ir antineutrino atradimas 1932 W J. Positronas19 -32 Neutronas Chadwickle9 -32 Pauli Neutrinų egzistavimo numatymas 1935 Yukawa Mezono atradimas

    5 skaidrė

    Dalelių fizikos chronologija Visos šios dalelės buvo nestabilios, t. suyra į mažesnes mases turinčias daleles, ilgainiui virsta stabiliu protonu, elektronu, fotonu ir neutrinu (ir jų antidalelėmis). Teoriniai fizikai susidūrė su sunkiausia užduotimi sutvarkyti visą atrastą dalelių „zoologijos sodą“ ir stengtis iki minimumo sumažinti pagrindinių dalelių skaičių, įrodant, kad kitos dalelės susideda iš pagrindinių dalelių Data Atradimas (hipotezė) Antrasis etapas 1947 m. Buvo atrasti keli šimtai naujų elementariųjų dalelių, kurių masė svyruoja nuo 140 MeV iki 2 GeV.

    6 skaidrė

    Dalelių fizikos chronologija Šis modelis dabar virto nuoseklia visų žinomų dalelių sąveikų tipų teorija. Data Mokslininko vardas Atradimas (hipotezė) Trečiasis etapas 1962 m. M. Gell-Munny savarankiškai J. Zweigas Pasiūlė stipriai sąveikaujančių dalelių struktūros modelį iš pagrindinių dalelių – kvarkų 1995 m. Paskutinio iš tikėtino, šeštojo kvarko, atradimas

    7 skaidrė

    Kaip aptikti elementariąją dalelę? Paprastai dalelių palikti pėdsakai (trajektorijos arba pėdsakai) tiriami ir analizuojami iš nuotraukų.

    8 skaidrė

    Elementariųjų dalelių klasifikacija Visos dalelės skirstomos į dvi klases: Fermionai, kurie sudaro medžiagą; Bozonai, per kuriuos vyksta sąveika.

    9 skaidrė

    Elementariųjų dalelių klasifikacija Fermionai skirstomi į leptonų kvarkus. Kvarkai dalyvauja stiprioje sąveikoje, taip pat silpnoje ir elektromagnetinėje.

    10 skaidrės

    Kvarkai Gell-Mann ir Georg Zweig pasiūlė kvarko modelį 1964 m. Pauli principas: toje pačioje tarpusavyje susijusių dalelių sistemoje niekada neegzistuoja bent dvi dalelės su vienodais parametrais, jei šios dalelės turi pusės sveikojo skaičiaus sukinį. M. Gell-Mann konferencijoje 2007 m

    11 skaidrė

    Kas yra sukimas? Sukas parodo, kad egzistuoja būsenos erdvė, kuri neturi nieko bendra su dalelės judėjimu įprastoje erdvėje; Sukimas (iš anglų kalbos į sukimąsi - suktis) dažnai lyginamas su „greitai besisukančio viršaus“ kampiniu impulsu – tai netiesa! Sukas yra būdinga dalelės kvantinė charakteristika, kuri neturi analogo klasikinėje mechanikoje; Sukas (iš anglų kalbos sukinys - pasukti [-sya], sukimasis) - elementariųjų dalelių vidinis kampinis impulsas, turintis kvantinį pobūdį ir nesusijęs su visos dalelės judėjimu.

    12 skaidrė

    Kai kurių mikrodalelių sukiniai Spinas Bendrasis dalelių pavadinimas Pavyzdžiai 0 skaliarinės dalelės π-mezonai, K-mezonai, Higso bozonas, atomai ir branduoliai4He, lyginiai branduoliai, parapozitronis 1/2 spinorinių dalelių elektronas, kvarkai, protonas, neutronas, atomai ir branduoliai3 1 vektorinės dalelės fotonas, gliuonas, vektorinis mezonas, ortopositronis

    13 skaidrė

    Kvarkai Kvarkai dalyvauja stiprioje sąveikoje, taip pat silpnoje ir elektromagnetinėje sąveikoje. Daliniai kvarkų krūviai – nuo ​​-1/3e iki +2/3e (e – elektronų krūvis). Kvarkai šiandieninėje Visatoje egzistuoja tik surištose būsenose – tik kaip hadronų dalis. Pavyzdžiui, protonas yra uud, neutronas yra udd.

    14 skaidrė

    Keturios fizinės sąveikos rūšys yra gravitacinė, elektromagnetinė, silpna, stipri. Silpna sąveika – keičia vidinę dalelių prigimtį. Stiprios sąveikos – sukelia įvairias branduolines reakcijas, taip pat atsiranda jėgų, kurios suriša neutronus ir protonus branduoliuose. Branduolinis sąveikų mechanizmas vienas: dėl kitų dalelių – sąveikos nešėjų mainų.

    15 skaidrė

    Elektromagnetinė sąveika: nešiklis – fotonas. Gravitacinė sąveika: nešėjai – gravitacinio lauko kvantai – gravitonai. Silpnos sąveikos: nešėjai – vektoriniai bozonai. Stiprios sąveikos nešėjai: gliuonai (iš angliško žodžio klijai – klijai), kurių ramybės masė lygi nuliui. Keturios fizinės sąveikos rūšys Tiek fotonai, tiek gravitonai neturi masės (ramybės masės) ir visada juda šviesos greičiu. Esminis skirtumas tarp silpnos fotono ir gravitono sąveikos nešėjų yra jų masyvumas. Sąveikos diapazono konst. Gravitacinis Be galo didelis 6,10-39 Elektromagnetinis Be galo didelis 1/137 Silpnas Neviršija 10-16 cm 10-14 Stiprus Neviršija 10-13 cm 1

    16 skaidrė

    17 skaidrė

    Kvarkai turi savybę, vadinamą spalvos krūviu. Yra trys spalvų įkrovos tipai, paprastai vadinami mėlyna, žalia, raudona. Kiekviena spalva turi papildymą priešinės spalvos pavidalu - anti-mėlyna, anti-žalia ir anti-raudona. Skirtingai nei kvarkai, antikvarkai turi ne spalvą, o antispalvį, tai yra priešingą spalvos krūvį. Kvarkų savybės: spalva

    18 skaidrė

    Kvarkai turi du pagrindinius masių tipus, kurie skiriasi dydžiu: dabartinio kvarko masė, apskaičiuojama procesuose, kai reikšmingai perkeliamas 4 impulsų kvadratas, ir struktūrinė masė (bloko, sudedamųjų dalių masė); taip pat apima gliuono lauko masę aplink kvarką ir yra apskaičiuojama pagal hadronų masę ir jų kvarkų sudėtį. Kvarkų savybės: masė

    19 skaidrė

    Kiekvienas kvarko skonis (rūšis) apibūdinamas tokiais kvantiniais skaičiais kaip izospinas Iz, keistumas S, žavesys C, žavesys (dugnas, grožis) B′, tiesa (viršūnė) T. Kvarkų savybės: skonis

    20 skaidrė

    Kvarkų savybės: skonis Simbolis Pavadinimas Krūvis Masė rus. Anglų Pirmos kartos d apatinis žemyn −1/3 ~ 5 MeV/c² u aukštyn +2/3 ~ 3 MeV/c² Antros kartos keistas keistas −1/3 95 ± 25 MeV/c² c žavesys (žavingas) +2/ 3 1,8 GeV/c² Trečios kartos b nuostabus grožis (apačioje) −1/3 4,5 GeV/c² t tikroji tiesa (viršuje) +2/3 171 GeV/c²

    21 skaidrė

    22 skaidrė

    23 skaidrė

    Kvarkų charakteristikos Charakteristika Kvarko tipas duscbt Elektros krūvis Q -1/3 +2/3 -1/3 +2/3 -1/3 +2/3 Bariono skaičius B 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 sukimasis J 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 lygumas P +1 +1 +1 +1 +1 +1 Isospin I 1/2 1/2 0 0 0 0 Izospino projekcija I3 -1/ 2 +1/2 0 0 0 0 Keista s 0 0 -1 0 0 0 Žavesys c 0 0 0 +1 0 0 Dugnas b 0 0 0 0 -1 0 Viršutinė dalis t 0 0 0 0 0 +1 Masė hadrone, GeV 0,31 0,31 0,51 1,8 5 180 "Laisvoji" kvarko masė, GeV ~0,006 ~0,003 0,08-0,15 1,1-1,4 4,1-4,9 174+5

    24 skaidrė

    25 skaidrė

    26 skaidrė

    27 skaidrė

    Kokie branduoliniai procesai gamina neutrinus? A. Su α – skilimas. B. Su β – skilimas. B. Su γ – kvantų spinduliavimu. D. Su bet kokiomis branduolinėmis transformacijomis

    28 skaidrė

    Kokie branduoliniai procesai sukuria antineutrinus? A. Su α – skilimas. B. Su β – skilimas. B. Su γ – kvantų spinduliavimu. D. Su bet kokiomis branduolinėmis transformacijomis

    skaidrė 1

    Elementariosios dalelės Savivaldybės biudžetinė nestandartinė ugdymo įstaiga „Belovo miesto Tasirovo G.Kh. vardo gimnazija Nr.1“ Pristatymas fizikos pamokai 11 klasėje (profilio lygis) Užbaigė: Popova I.A., Belovo fizikos mokytoja, 2012 m.

    skaidrė 2

    Tikslas: Supažindinimas su elementariųjų dalelių fizika ir žinių šia tema sisteminimas. Abstrakčiojo, ekologinio ir mokslinio mokinių mąstymo, pagrįsto idėjomis apie elementarias daleles ir jų sąveiką, ugdymas.

    skaidrė 3

    Kiek elementų yra periodinėje lentelėje? Tik 92. Kaip? Ar yra daugiau? Tiesa, bet visi likusieji gauti dirbtinai, gamtoje jų nėra. Taigi – 92 atomai. Iš jų taip pat gali būti pagamintos molekulės, t.y. medžiagos! Tačiau faktą, kad visos medžiagos yra sudarytos iš atomų, įrodinėjo Demokritas (400 m. pr. Kr.). Jis buvo puikus keliautojas, o jo mėgstamiausias posakis buvo: „Nėra nieko, išskyrus atomus ir gryną erdvę, visa kita yra vaizdas“.

    skaidrė 4

    Antidalelė - dalelė, kurios masė ir sukimasis vienoda, bet priešingos visų tipų krūvių vertės; Dalelių fizikos chronologija Kiekviena elementarioji dalelė turi savo antidalelę Data Mokslininko vardas Atradimas (hipotezė) 400 m. pr. Kr. Demokrito atomas XX amžiaus pradžia. Thomson Electron 1910 E. Rutherford protonas 1928 Dirac ir Anderson atrado pozitroną 1928 A. Einstein Photon 1929 P. Dirac Antidalelių egzistavimo numatymas 1931 Pauli Antineutrino ir antineutrino atradimas 1932 W J. Positronas19 -32 Neutronas Chadwickle9 -32 Pauli Neutrinų egzistavimo numatymas 1935 Yukawa Mezono atradimas

    skaidrė 5

    Dalelių fizikos chronologija Visos šios dalelės buvo nestabilios, t. suyra į mažesnes mases turinčias daleles, ilgainiui virsta stabiliu protonu, elektronu, fotonu ir neutrinu (ir jų antidalelėmis). Teoriniai fizikai susidūrė su sunkiausia užduotimi sutvarkyti visą atrastą dalelių „zoologijos sodą“ ir stengtis iki minimumo sumažinti pagrindinių dalelių skaičių, įrodant, kad kitos dalelės susideda iš pagrindinių dalelių Data Atradimas (hipotezė) Antrasis etapas 1947 m. Buvo atrasti keli šimtai naujų elementariųjų dalelių, kurių masė svyruoja nuo 140 MeV iki 2 GeV.

    skaidrė 6

    Dalelių fizikos chronologija Šis modelis dabar virto nuoseklia visų žinomų dalelių sąveikų tipų teorija. Data Mokslininko vardas Atradimas (hipotezė) Trečiasis etapas 1962 m. M. Gell-Munny savarankiškai J. Zweigas Pasiūlė stipriai sąveikaujančių dalelių struktūros modelį iš pagrindinių dalelių – kvarkų 1995 m. Paskutinio iš tikėtino, šeštojo kvarko, atradimas

    7 skaidrė

    Kaip aptikti elementariąją dalelę? Paprastai dalelių palikti pėdsakai (trajektorijos arba pėdsakai) tiriami ir analizuojami iš nuotraukų.

    8 skaidrė

    Elementariųjų dalelių klasifikacija Visos dalelės skirstomos į dvi klases: Fermionai, kurie sudaro medžiagą; Bozonai, per kuriuos vyksta sąveika.

    9 skaidrė

    Elementariųjų dalelių klasifikacija Fermionai skirstomi į leptonų kvarkus. Kvarkai dalyvauja stiprioje sąveikoje, taip pat silpnoje ir elektromagnetinėje.

    skaidrė 10

    Kvarkai Gell-Mann ir Georg Zweig pasiūlė kvarko modelį 1964 m. Pauli principas: toje pačioje tarpusavyje susijusių dalelių sistemoje niekada neegzistuoja bent dvi dalelės su vienodais parametrais, jei šios dalelės turi pusės sveikojo skaičiaus sukinį. M. Gell-Mann konferencijoje 2007 m

    skaidrė 11

    Kas yra sukimas? Sukas parodo, kad egzistuoja būsenos erdvė, kuri neturi nieko bendra su dalelės judėjimu įprastoje erdvėje; Sukimas (iš anglų kalbos į sukimąsi - suktis) dažnai lyginamas su „greitai besisukančio viršaus“ kampiniu impulsu – tai netiesa! Sukas yra būdinga dalelės kvantinė charakteristika, kuri neturi analogo klasikinėje mechanikoje; Sukas (iš anglų kalbos sukinys - pasukti [-sya], sukimasis) - elementariųjų dalelių vidinis kampinis impulsas, turintis kvantinį pobūdį ir nesusijęs su visos dalelės judėjimu.

    skaidrė 12

    Kai kurių mikrodalelių sukiniai Spinas Bendrasis dalelių pavadinimas Pavyzdžiai 0 skaliarinės dalelės π-mezonai, K-mezonai, Higso bozonas, atomai ir branduoliai4He, lyginiai branduoliai, parapozitronis 1/2 spinorinių dalelių elektronas, kvarkai, protonas, neutronas, atomai ir branduoliai3 1 vektorinės dalelės fotonas, gliuonas, vektorinis mezonas, ortopositronis

    skaidrė 13

    Kvarkai Kvarkai dalyvauja stiprioje sąveikoje, taip pat silpnoje ir elektromagnetinėje sąveikoje. Daliniai kvarkų krūviai – nuo ​​-1/3e iki +2/3e (e – elektronų krūvis). Kvarkai šiandieninėje Visatoje egzistuoja tik surištose būsenose – tik kaip hadronų dalis. Pavyzdžiui, protonas yra uud, neutronas yra udd.

    skaidrė 14

    Keturios fizinės sąveikos rūšys yra gravitacinė, elektromagnetinė, silpna, stipri. Silpna sąveika – keičia vidinę dalelių prigimtį. Stiprios sąveikos – sukelia įvairias branduolines reakcijas, taip pat atsiranda jėgų, kurios suriša neutronus ir protonus branduoliuose. Branduolinis sąveikų mechanizmas vienas: dėl kitų dalelių – sąveikos nešėjų mainų.

    skaidrė 15

    Elektromagnetinė sąveika: nešiklis – fotonas. Gravitacinė sąveika: nešėjai – gravitacinio lauko kvantai – gravitonai. Silpnos sąveikos: nešėjai – vektoriniai bozonai. Stiprios sąveikos nešėjai: gliuonai (iš angliško žodžio klijai – klijai), kurių ramybės masė lygi nuliui. Keturios fizinės sąveikos rūšys Tiek fotonai, tiek gravitonai neturi masės (ramybės masės) ir visada juda šviesos greičiu. Esminis skirtumas tarp silpnos fotono ir gravitono sąveikos nešėjų yra jų masyvumas. Sąveikos diapazono konst. Gravitacinis Be galo didelis 6,10-39 Elektromagnetinis Be galo didelis 1/137 Silpnas Neviršija 10-16 cm 10-14 Stiprus Neviršija 10-13 cm 1

    skaidrė 16

    skaidrė 17

    Kvarkai turi savybę, vadinamą spalvos krūviu. Yra trys spalvų įkrovos tipai, paprastai vadinami mėlyna, žalia, raudona. Kiekviena spalva turi papildymą priešinės spalvos pavidalu - anti-mėlyna, anti-žalia ir anti-raudona. Skirtingai nei kvarkai, antikvarkai turi ne spalvą, o antispalvį, tai yra priešingą spalvos krūvį. Kvarkų savybės: spalva

    skaidrė 18

    Kvarkai turi du pagrindinius masių tipus, kurie skiriasi dydžiu: dabartinio kvarko masė, apskaičiuojama procesuose, kai reikšmingai perkeliamas 4 impulsų kvadratas, ir struktūrinė masė (bloko, sudedamųjų dalių masė); taip pat apima gliuono lauko masę aplink kvarką ir yra apskaičiuojama pagal hadronų masę ir jų kvarkų sudėtį. Kvarkų savybės: masė

    skaidrė 19

    Kiekvienas kvarko skonis (rūšis) apibūdinamas tokiais kvantiniais skaičiais kaip izospinas Iz, keistumas S, žavesys C, žavesys (dugnas, grožis) B′, tiesa (viršūnė) T. Kvarkų savybės: skonis

    skaidrė 20

    Kvarkų savybės: skonis Simbolis Pavadinimas Krūvis Masė rus. Anglų Pirmos kartos d apatinis žemyn −1/3 ~ 5 MeV/c² u aukštyn +2/3 ~ 3 MeV/c² Antros kartos keistas keistas −1/3 95 ± 25 MeV/c² c žavesys (žavingas) +2/ 3 1,8 GeV/c² Trečios kartos b nuostabus grožis (apačioje) −1/3 4,5 GeV/c² t tikroji tiesa (viršuje) +2/3 171 GeV/c²

    skaidrė 21

    skaidrė 22

    skaidrė 23

    Kvarkų charakteristikos Charakteristika Kvarko tipas duscbt Elektros krūvis Q -1/3 +2/3 -1/3 +2/3 -1/3 +2/3 Bariono skaičius B 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 sukimasis J 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 lygumas P +1 +1 +1 +1 +1 +1 Isospin I 1/2 1/2 0 0 0 0 Izospino projekcija I3 -1/ 2 +1/2 0 0 0 0 Keista s 0 0 -1 0 0 0 Žavesys c 0 0 0 +1 0 0 Dugnas b 0 0 0 0 -1 0 Viršutinė dalis t 0 0 0 0 0 +1 Masė hadrone, GeV 0,31 0,31 0,51 1,8 5 180 "Laisvoji" kvarko masė, GeV ~0,006 ~0,003 0,08-0,15 1,1-1,4 4,1-4,9 174+5

    skaidrė 24

    skaidrė 25

    skaidrė 26

    skaidrė 27

    Kokie branduoliniai procesai gamina neutrinus? A. Su α – skilimas. B. Su β – skilimas. B. Su γ – kvantų spinduliavimu. D. Su bet kokiomis branduolinėmis transformacijomis

    skaidrė 28

    Kokie branduoliniai procesai sukuria antineutrinus? A. Su α – skilimas. B. Su β – skilimas. B. Su γ – kvantų spinduliavimu. D. Su bet kokiomis branduolinėmis transformacijomis

    skaidrė 1

    Elementariosios dalelės

    skaidrė 2

    Įvadas
    Elementariosios dalelės tikslia šio termino prasme yra pirminės, toliau neskaidomos dalelės, iš kurių, manoma, susideda visa medžiaga. „Elementariųjų dalelių“ sąvoka šiuolaikinėje fizikoje išreiškia pirmykščių subjektų, lemiančių visas žinomas materialaus pasaulio savybes, idėją, idėją, kilusią ankstyvosiose gamtos mokslų formavimosi stadijose ir visada vaidinusią svarbų vaidmenį. jos raidoje.
    Elementariųjų dalelių egzistavimas yra savotiškas postulatas, o jo pagrįstumo patikrinimas yra vienas svarbiausių fizikos uždavinių.

    skaidrė 3

    Trumpa istorinė informacija
    Elementariųjų dalelių atradimas buvo natūralus bendros materijos struktūros tyrimo pažangos, kurią fizika pasiekė XIX amžiaus pabaigoje, rezultatas. Jis buvo parengtas išsamiai tyrinėjant atomų optinius spektrus, tiriant elektrinius reiškinius skysčiuose ir dujose, atradus fotoelektrą, rentgeno spindulius, natūralų radioaktyvumą, liudijantį sudėtingos materijos struktūros egzistavimą.
    Atradimas: elektronas yra neigiamo elemento nešėjas elektros krūvis atomais, 1897 m Tomsonas. Protonai yra dalelės, turinčios vienetą teigiamas krūvis ir svoris, 1919 m. Rutherford Neutron – masė, artima protono masei, bet neturinti krūvio, 1932 m. Čadviko fotonas – 1900 m Pradėjo Plancko teoriją Neutrinas – dalelė, kuri beveik nesąveikauja su medžiaga, 1930 m. Pauli

    skaidrė 4

    Nuo 30-ųjų iki 50-ųjų pradžios. E. h tyrimas buvo glaudžiai susijęs su kosminių spindulių tyrimais. 1932 metais kosminių spindulių kompozicijoje K. Andersonas atrado pozitroną (e +) – dalelę, turinčią elektrono masę, bet turinčią teigiamą elektros krūvį. Pozitronas buvo pirmoji atrasta antidalelė. 1936 metais amerikiečių fizikai K. Andersonas ir S. Neddermeyeris tyrinėdami kosminius spindulius atrado miuonus (abu elektros krūvio požymius) – daleles, kurių masė apie 200 elektronų masių, bet šiaip stebėtinai panašių į e-, e. +. 40-ųjų pabaiga – 50-ųjų pradžia. buvo pažymėtos didelės grupės neįprastų savybių dalelių, vadinamų „keistomis“, atradimu.

    skaidrė 5

    Pagrindinės elementariųjų dalelių savybės. Sąveikos klasės
    Visi E.h. yra išskirtinai mažos masės ir dydžių objektai. Daugumos jų masė yra protonų masės dydžio, lygi 1,6 × 10–24 g (tik elektronų masė pastebimai mažesnė: 9 × 10–28 g). Eksperimentu nustatyti protonų, neutronų ir p-mezonų dydžiai yra lygūs 10-13 cm., jų elgesio kvantinis specifiškumas. Būdingi bangos ilgiai, kurie turėtų būti priskirti E. h. kvantinė teorija dydžio tvarka yra artima tipiniams dydžiams, kuriais vyksta jų sąveika (pavyzdžiui, p-mezonui 1,4 × 10–13 cm). Tai lemia tai, kad kvantiniai dėsningumai yra lemiami E. h.

    skaidrė 6

    Svarbiausia visų elektromagnetinių dalelių kvantinė savybė yra jų gebėjimas gimti ir sunaikinti (išspinduliuoti ir sugerti), kai jos sąveikauja su kitomis dalelėmis. Šiuo požiūriu jie visiškai analogiški fotonams.
    Jie nustato protonų ir neutronų ryšį atomų branduoliuose ir užtikrina išskirtinį šių darinių stiprumą, kuriuo grindžiamas medžiagos stabilumas antžeminėmis sąlygomis.
    Elektromagnetinės sąveikos visų pirma yra atsakingos už atomų elektronų sujungimą su branduoliais ir atomų ryšį molekulėse.
    Silpna sąveika sukelia labai lėtai vykstančius procesus su E. h., taip pat sukelia lėtą irimą.

    7 skaidrė

    pirmiausia pasižymi tuo, kad jie turi stiprią sąveiką, kartu su elektromagnetine ir silpna
    dalyvauja tik elektromagnetinėje ir silpnoje sąveikoje

    8 skaidrė

    9 skaidrė

    10 skaidrė

    Kai kurios bendrosios elementariųjų dalelių teorijos problemos
    Nežinoma, koks yra bendras leptonų, kvarkų ir įvairių vektorinių dalelių skaičius ir ar yra fizinių principų, lemiančių šį skaičių. Dalelių, kurių sukimasis 1/2 iš 2, dalijimosi priežastys neaiškios įvairios grupės: leptonai ir kvarkai Neaiški leptonų ir kvarkų vidinių kvantinių skaičių (L, B, 1, Y, Ch) kilmė ir tokia kvarkų ir gliuonų savybė kaip „spalva“ Kokie laisvės laipsniai siejami su vidiniais kvantiniai skaičiai Kuris mechanizmas lemia tikrojo E mases. h Kokia yra skirtingų klasių sąveikų su skirtingomis simetrijos savybėmis E. h priežastis.

    skaidrė 11

    Išvada
    Taigi atsirandanti tendencija vienu metu svarstyti įvairias E. h sąveikų klases greičiausiai turėtų būti logiškai užbaigta įtraukus gravitacinę sąveiką į bendrą schemą. Kaip tik tuo pačiu metu nagrinėjant visas sąveikos rūšis labiausiai tikėtina, kad bus sukurta būsima elektrodinamikos teorija.