- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад по физике Классификация элементарных частиц
Содержание
- 1. Презентация по физике Классификация элементарных частиц
- 2. «Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна…»В.И. Ленин
- 3. Элементарная частица микрообъект, который невозможно расщепить на составные части.
- 4. С 1932 года открыто более 400 элементарных
- 5. Слайд 5
- 6. Фермионы частицы с полуцелым спином: ħ/2, 3/2ħ … (е-, р, n, vе- - электронное нейтрино)
- 7. Справедлив принцип Паули: в одном и том
- 8. Бозоны частицы с целым спином 0, ħ, 2ħ (фотон, мезон)
- 9. Принцип Паули не существует, поэтому в одном энергетическом состоянии может находится любое число бозонов.
- 10. Распределение фермионов по 3м возможным энергетическим состояниям системы: E1, E2, E3.
- 11. S=1/2S=1/2S=-1/2S=1/2S=1/2S=1/2S=1/2S=-1/2S=1/2S=1/2S=1/2S=1/2S=0S=1S=1/2S=3/2S – спиновое число.Спин имеет 2е ориентации
- 12. Слайд 12
- 13. Античастицы(ā) элементарная частица, имеющая (по отношению к
- 14. Первая античастицаобнаружена в 1932г.
- 15. Фотографируя траекторию частиц космических лучей в камере
- 16. В магнитном поле частица двигалась по окружности
- 17. Для определения движения частицы Андерсон разместил на
- 18. 1947г. – антипион
- 19. Электрон позитронная пара возникает при взаимодействии γ-кванта с веществом. γ→ е- + е+
- 20. Аннигиляция процесс взаимодействия элементарной частицы с ее
- 21. Слайд 21
- 22. Слайд 22
- 23. Адроны элементарные частицы, участвующие в сильном взаимодействии.
- 24. Лептоны фундаментальная частица, не участвующая в сильном
- 25. Для выделения класса лептонов вводят квантовое число
- 26. Закон сохранения лептонового заряда.Сумма лептонных зарядов до
- 27. Пример для реакции β- -распада: n→
- 28. Второй лептонный дублет образуют отрицательно заряженный мюон
- 29. В 1975 г. открыт самый тяжелый (-)
- 30. Лептоны и их характеристики.
- 31. Любое взаимодействие обусловлено обменом частиц. В
- 32. К классу адронов относится около 300 элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии.
- 33. В зависимости от значения спина
- 34. Мезоны бозоны со спином 0, ħ участвующие в сильном взаимодействии.
- 35. Барионы фермионы со спином ħ/2, 3/2ħ , участвующие в сильном взаимодействии.
- 36. Классификация адронов
- 37. Время жизни протона (1031 лет) – стабильная
- 38. Нуклоны (p, n) состоят из
- 39. 1964г. Гелл - Манн и Цвейг – гипотеза о существовании кварков.
- 40. Кварками назвали все предполагаемые «настоящие элементарные частицы»
- 41. Столько же антикварков.Кварки: u, d, s ,c, b, t.
- 42. Основные характеристики кварков 1) имеют дробный электрический
- 43. 2) Барионный заряд Во
- 44. Тяжелые адроны: S – странный
- 45. Характеристики кварков и антикварков~~~~~~
- 46. Существует три типа ( цветовых ) заряда у кварков:красный, синий, желтый.Антикварки обладают: антикрасным, антисиним, антижелтым зарядом.
- 47. Кварки с одинаковыми электрическими зарядами имеют разный
- 48. Цветовой заряд является характеристикой взаимодействия кварков. Адроны – цветонейтральны. Мезоны – цветонейтральны.
- 49. Слайд 49
- 50. С помощью разноцветных кварков можно построить любой
- 51. Комбинация из трех цветов и трех антицветов
- 52. Слайд 52
«Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна…»В.И. Ленин
Слайд 4С 1932 года открыто
более 400 элементарных частиц. Для классификации используют:
электрический заряд
спин
время жизни
виды взаимодействия
спин
время жизни
виды взаимодействия
Слайд 7Справедлив принцип Паули:
в одном и том же энергетическом состоянии могут
находится не более 2х фермионов с противоположными спинами.
Слайд 9Принцип Паули не существует, поэтому в одном энергетическом состоянии может находится
любое число бозонов.
Слайд 11
S=1/2
S=1/2
S=-1/2
S=1/2
S=1/2
S=1/2
S=1/2
S=-1/2
S=1/2
S=1/2
S=1/2
S=1/2
S=0
S=1
S=1/2
S=3/2
S – спиновое число.
Спин имеет 2е ориентации S=0, 1
т.е. можно
рассматривать как бозон с целым спином 0 или ħ
Слайд 13Античастицы(ā)
элементарная частица,
имеющая (по отношению к а) равную массу
покоя, одинаковый спин, время жизни и противоположный заряд.
Слайд 14Первая античастица
обнаружена в 1932г.
американским
физиком
К. Андерсоном в
космическом
излучении.
К. Андерсоном в
космическом
излучении.
Слайд 15Фотографируя траекторию частиц космических лучей в камере Вильсона, Андерсон обнаружил трек,
принадлежащий частице с массой “e-” (а).
Слайд 16
В магнитном поле частица двигалась по окружности
r=(me-v)/( e-B) (Fл=Fц)
ее
направление движения было неизвестно и зависело
от знака заряда.
от знака заряда.
Слайд 17Для определения движения частицы Андерсон разместил на ее пути свинцовую пластинку
толщиной 6мм, тормозившую частицу, r уменьшился, движение снизу вверх и обладает (+), т.е. античастица электрона
– позитрон
– позитрон
Слайд 18 1947г. – антипион
1955г.
- антипротон
1956г. – антинейтрон
Получены атомы антидейтерия, антитрития, антигелия.
Истинно нейтральной частицей является фотон, совпадающий со своей античастицей.
1956г. – антинейтрон
Получены атомы антидейтерия, антитрития, антигелия.
Истинно нейтральной частицей является фотон, совпадающий со своей античастицей.
Слайд 20Аннигиляция
процесс взаимодействия элементарной частицы с ее античастицей, в результате которой
они превращаются в γ-кванты (фотоны) или другие частицы.
е- + е+→ 2 γ
Один γ-квант не образуется т.к. одновременно должны быть выполнены законы сохранения импульса и энергии.
е- + е+→ 2 γ
Один γ-квант не образуется т.к. одновременно должны быть выполнены законы сохранения импульса и энергии.
Слайд 24Лептоны
фундаментальная частица,
не участвующая в сильном взаимодействии
(12 частиц
– 6 частиц и 6 античастиц).
Все лептоны – фермионы – полуцелый спин.
Все лептоны – фермионы – полуцелый спин.
Слайд 25Для выделения класса лептонов вводят квантовое число – лептонный заряд L.
L=1
– для лептонов
L=-1 – для антилептонов
L=0 – для адронов
L=-1 – для антилептонов
L=0 – для адронов
Слайд 26Закон сохранения лептонового заряда.
Сумма лептонных зарядов до и после взаимодействия сохраняется.
Лептонный заряд “е-” и “vе- ”, образующих 1ый лептонный дублет, равен 1, а позитрона равен -1.
Слайд 27Пример для реакции β- -распада:
n→ p + e- +
vе
(электронное антинейтрино).
Закон сохранения лептонного заряда имеет вид:
0 = 0 + 1 -1.
(электронное антинейтрино).
Закон сохранения лептонного заряда имеет вид:
0 = 0 + 1 -1.
Слайд 28Второй лептонный дублет образуют отрицательно заряженный мюон μ- и мюонное нейтрино
V μ.
Мюон открыт в 1936г.
В космических лучах и напоминает тяжелый “е-”.
m μ- > m е- в 207 раз, через 2,2с μ- распадается на е- , V μ , vе.
Лептонный заряд мюона и мюонного нейтрино L=1.
Мюон открыт в 1936г.
В космических лучах и напоминает тяжелый “е-”.
m μ- > m е- в 207 раз, через 2,2с μ- распадается на е- , V μ , vе.
Лептонный заряд мюона и мюонного нейтрино L=1.
Слайд 29В 1975 г. открыт самый тяжелый (-) лептон – таон τ-
(или τ- лептон).
Таон в 3492 раза тяжелее электрона
и почти в 2 раза тяжелее протона,
за 4*10-13с таон распадается на мюон, мюонное нейтрино, лептонный заряд таона и таонного нейтрино L=1.
τ-→ μ- + V μ + Vτ
1= 1-1+1
Таон и таонное нейтрино образуют 3ий лептонный дублет.
Таон в 3492 раза тяжелее электрона
и почти в 2 раза тяжелее протона,
за 4*10-13с таон распадается на мюон, мюонное нейтрино, лептонный заряд таона и таонного нейтрино L=1.
τ-→ μ- + V μ + Vτ
1= 1-1+1
Таон и таонное нейтрино образуют 3ий лептонный дублет.
Слайд 31Любое взаимодействие обусловлено обменом частиц.
В 1956г. - американский физик
Швингер предположил, что переносчиком слабого взаимодействия являются
2 заряженных промежуточных векторных бозона W+ и W-.
В 1961г. – американский физик Глэшоу - отрицательный и нейтральный бозон.
2 заряженных промежуточных векторных бозона W+ и W-.
В 1961г. – американский физик Глэшоу - отрицательный и нейтральный бозон.
Слайд 32К классу адронов относится
около 300 элементарных частиц, участвующих в сильном
взаимодействии.
Слайд 37Время жизни протона (1031 лет) – стабильная частица, все другие адроны
распадаются.
Американские физики-теоретики Геллман и Цвейг предположили, что адроны являются составными частицами (т.к. их “m” > чем “m” лептонов).
Американские физики-теоретики Геллман и Цвейг предположили, что адроны являются составными частицами (т.к. их “m” > чем “m” лептонов).
Слайд 38
Нуклоны (p, n) состоят из 3х фундаментальных, электрически заряженных
частиц, называемых кварками.
Экспериментально подтверждено
в 1969 г.
При рассеянии е- с энергией
20ГэВ на протонах и нейтронах.
Экспериментально подтверждено
в 1969 г.
При рассеянии е- с энергией
20ГэВ на протонах и нейтронах.
Слайд 40Кварками назвали все предполагаемые «настоящие элементарные частицы» , из которых состоят
все мезоны, барионы и резонансы. Для образования таких частиц у кварков должны были быть заряды +2\3 и -1\3. Таких частиц не знали!!
Слайд 42
Основные характеристики кварков
1) имеют дробный электрический заряд: +2/3е – называются
U-кварками (верх)
-1/3е – d-кварк (низ).
Кварковый состав протона представляет U и d, электрона U и d.
т.к. mp≈mn , то близки и массы кварков (mn>mp на 2,5 mе), поэтому d-кварки чуть тяжелее U-кварка.
-1/3е – d-кварк (низ).
Кварковый состав протона представляет U и d, электрона U и d.
т.к. mp≈mn , то близки и массы кварков (mn>mp на 2,5 mе), поэтому d-кварки чуть тяжелее U-кварка.
Слайд 43
2) Барионный заряд
Во всех взаимодействиях барионный заряд
сохраняется.
Массовое число А является барионным зарядом В ядра: В=А, для барионов В=1; антибарионов В=-1, у частиц, не являющимися барионами В=0.
при β-распаде: n → p + e- -Ve
Закон сохранения барионного заряда:
1 = 1+ 0 + 0.
Барионный заряд кварков =1/3, что дает для барионов(р, n) В=1.
Массовое число А является барионным зарядом В ядра: В=А, для барионов В=1; антибарионов В=-1, у частиц, не являющимися барионами В=0.
при β-распаде: n → p + e- -Ve
Закон сохранения барионного заряда:
1 = 1+ 0 + 0.
Барионный заряд кварков =1/3, что дает для барионов(р, n) В=1.
Слайд 44
Тяжелые адроны:
S – странный
C – очарованный
b – красота
t – правда
Их массы превышают массы “U” и“d” – кварков.
Все кварки – фермионы, полуцелый спин, т.к. адроны являются фермионами.
Различные типы кварков называются ароматом.
Слайд 46
Существует три типа ( цветовых ) заряда
у кварков:
красный, синий, желтый.
Антикварки
обладают:
антикрасным, антисиним, антижелтым зарядом.
антикрасным, антисиним, антижелтым зарядом.
Слайд 47Кварки с одинаковыми электрическими зарядами имеют разный цветовой заряд и между
ними действует сила притяжения, обусловленная цветовым взаимодействием.
Теория, описывающая цветовое взаимодействие – хромодинамика.
Теория, описывающая цветовое взаимодействие – хромодинамика.
Слайд 48 Цветовой заряд является характеристикой
взаимодействия кварков.
Адроны – цветонейтральны.
Мезоны – цветонейтральны.
Слайд 50С помощью разноцветных кварков можно построить любой адрон:
6 кварков, 6
антикварков
(каждый 3 цвета,
полное число кварков - 36)
(каждый 3 цвета,
полное число кварков - 36)
Слайд 51Комбинация из трех цветов и трех антицветов дает восемь разных глюонов.
В
природе не существует свободных КВАРКОВ!
Силы цветового взаимодействия увеличиваются с увеличением расстояния от кварка.
При разрыве связи между кварками рождается
пара «кварк - антикварк»
Цветовое взаимодействие обеспечивается
ГЛЮОНАМИ.
