Презентация на тему: Элементарные частицы

Элементарные частицы
АТОМ (по Демокриту) – простейшая, неделимая далее частица
Примеры явлений, поставивших под сомнение неизменность атомов
Проблема – найти простые частицы, из которых построены все атомы
Элементарные частицы (от лат. elementarius – первоначальный, простейший, основной)
Элементарными называют частицы, которые на современном уровне развития физики нельзя считать соединением других, более «простых» частиц, существующих в
АНТИЧАСТИЦЫ
АНТИЧАСТИЦЫ
АННИГИЛЯЦИЯ
АННИГИЛЯЦИЯ
Проблема №1
Проблема №2
Элементарные частицы
Элементарные частицы разделяются на группы по их способностям к различным видам фундаментальных взаимодействий
2. Электромагнитное взаимодействие
3. Сильное взаимодействие
4. Слабое взаимодействие
КВАРКИ
Кварковый состав элементарных частиц
Резюме
Резюме
1/21
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 63)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (560 Кб)
1

Первый слайд презентации: Элементарные частицы

Изображение слайда
2

Слайд 2: АТОМ (по Демокриту) – простейшая, неделимая далее частица

Из атомов состоят все тела Превращения, наблюдаемые в природе, - это простая перестановка атомов В мире все течет, все изменяется, только атомы остаются неизменными

Изображение слайда
3

Слайд 3: Примеры явлений, поставивших под сомнение неизменность атомов

Электризация тел Линейчатые спектры испускания и поглощения атомов Радиоактивность Электролиз Фотоэффект Термоэлектронная эмиссия Электрический разряд в газах Вывод: атомы обладают сложным внутренним строением и не являются простейшими неразрушимыми и неизменными частицами

Изображение слайда
4

Слайд 4: Проблема – найти простые частицы, из которых построены все атомы

1897 год – открыт электрон ( Джозеф Томсон ) начало 1920-х годов – открыт протон (Резерфорд) 1932 год – открыт нейтрон (Джеймс Чедвик)

Изображение слайда
5

Слайд 5: 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

Изображение слайда
6

Слайд 6: 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

Изображение слайда
7

Слайд 7: 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

Изображение слайда
8

Слайд 8: 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

Изображение слайда
9

Слайд 9: 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

Изображение слайда
10

Слайд 10: АННИГИЛЯЦИЯ

В том же году супруги Жолио-Кюри обнаружили обратный процесс – рождение электронно-позитронных пар при прохождении гамма-кванта большой энергии вблизи атомного ядра

Изображение слайда
11

Слайд 11: Проблема №1

Для объяснения существования ядерных сил взаимодействия между нуклонами в ядре требуется найти материальных носителей ядерного взаимодействия (согласно теории близкодействия)

Изображение слайда
12

Слайд 12: Проблема №2

Количество открытых к настоящему времени элементарных частиц исчисляется сотнями Как классифицировать элементарные частицы для выяснения их внутренней структуры и поиска «настоящих» элементарных частиц?

Изображение слайда
13

Слайд 13

Изображение слайда
14

Слайд 14: 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?

Изображение слайда
15

Слайд 15: 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

Изображение слайда
16

Слайд 16: 3. Сильное взаимодействие

это взаимодействие между нуклонами и другими тяжелыми частицами проявляется на очень коротких расстояниях ~ 10 -15 м примером является взаимодействие нуклонов ядерными силами частицы, способные к этому взаимодействию называются адроны носители – глюоны и мезоны

Изображение слайда
17

Слайд 17: 4. Слабое взаимодействие

в нем участвуют любые элементарные частицы, кроме фотонов проявляется лишь на очень малых расстояниях ~ 10 -18 м примером слабого взаимодействия может служить процесс бета-распада нейтрона, распад заряженного пиона носители – промежуточные бозоны

Изображение слайда
18

Слайд 18: 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.

Изображение слайда
19

Слайд 19: 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

Изображение слайда
20

Слайд 20: 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?

Изображение слайда
21

Последний слайд презентации: Элементарные частицы: 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.

Изображение слайда