Презентація, "Елементарні частинки"

Елементарні частинки.

Ознайомити учнів з фізикою елементарних часток. Розвиток абстрактного, екологічного та наукового мислення учнів на основі уявлень про елементарні частки і їх взаємодії. Мета:

Скільки елементів в таблиці Менделєєва?В таблиці Менделєєва 92 елементи!Усі інші - штучно отримані, вони в природі не зустрічаються. 92 атоми. З них можна скласти молекули різних речовин!Те, що всі речовини складаються з атомів, стверджував ще Демокріт за 400 років до нашої ери. Демокріт був великим ученим і великим мандрівником. Улюблений вислів Демокріта: "Не існує нічого, окрім атомів і чистого простору, усе інше - лише уява"

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Дата. Прізвище вченого. Відкриття (гіпотеза)400 р. до н.е. Демокріт. Атом. Початок XX ст. Томсон. Електрон1910 р. Е. Резерфорд. Протон1928 р. Дірак та Андерсон Відкриття позитрона1928 р. А. Ейнштейн. Фотон 1929 р. П. Дірак. Предбачення існування античастинок 1931 р. ПауліВідкриття нейтрино та антинейтрино1932 р. Дж. Чедвік. Нейтрон 1932 р.античастинка - позитрон е+1930 р. В. Паулі Предбачення існування нейтрино n1935 р. Юкава. Відкриття мезона. Античастинка - частка, що має ту ж масу і спін, але протилежні значення зарядів усіх типів. Хронологія фізики часток. Для будь-якої елементарної частки є своя античастинка

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Дата. Відкриття (гіпотеза)Другий етап 1947 р. Предбачення існування π-мезона в космічних променях. До початку 1960-х рр. Було відкрито декілька сот елементарних частинок, з масами від 140 Ме. В до 2 Ге. В. Ці частки були нестабільними, тобто розпадалися на частинки з меншими масами, перетворюючись на стабільні протон, електрон, фотон і нейтрино та їх античастинки. Елементарні частки складаються з фундаментальних елементарних частинок. Хронологія фізики часток

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Дата. Прізвище вченого. Відкриття (гіпотеза)Третій етап 1962 р. М. Гелл-Манн та незалкжно від нього. Дж. Цвейг Запропонували модель будови сильно взаємодіючих частинок з фундаментальних частинок - кварків1995 р. Відкриття останнього з тих, що очікувався, шостого кварка. Ця модель перетворилася на теорію усіх відомих типів взаємодій часток. Хронологія фізики часток

Як виявити елементарну частку?Зазвичай вивчають і аналізують сліди(траєкторії або треки), залишені частинками, на фотографіях.

Класифікація елементарних частинок. Всі частинки ділять на два класи: Ферміони- входять до складу речовини; Бозони, через них здійснюється взаємодія..

Класифікація елементарних частинок. Ферміони поділяються на лептоникварки. Кварки беруть участь в сильних взаємодіях, а також в слабких і в електромагнітних.

Кварки. Гелл-Манн и Георг Цвейг запропонували кваркову модель, за що в 1969 році отримали Нобелівську премію Гелл-Манн.

Спін. Спін демонструє, що існуює стан, не пов'язаний з переміщенням частки в звичайному просторі;Спін(від англ. to spin - крутитися) часто порівнюють з кутовим моментом дзиги", що "швидко обертається, - це невірно!Спін є внутрішньою квантовою характеристикою частинки. Спін не має аналога в класичній механіці;Спін - власний момент імпульсу елементарних часток; спін має квантову природу і не пов'язаний з переміщенням частки як цілого.

Кварки. Заряди кварків є дробовими - від -1/3e до +2/3e (e - заряд електрона). Кварки існують лише в зв’язаних станах - в складі адронів. Наприклад: протон - uud, нейтрон - udd.

Чотири види фізичних взаємодійгравітаційні, електромагнітні, слабкі, сильні. Слабка взаємодія - змінює внутрішню природу частинок. Сильні взаємодії - обумовлюють ядерні реакції, а також виникнення сил, що зв'язують нейтрони і протони в ядрах. ЯдерніМеханізм взаємодії: за рахунок обміну частинками, які переносять взаємодії.

Електромагнітну взаємодію переносить фотон. Гравітаційну взаємодію переносять кванти поля тяжіння - гравітони. Слабку взаємодію переносять векторні бозони. Сильну взаємодію переносять глюони (від англійського слова glue - клей), із масою спокою рівною нулю. Фотони і гравітони не мають маси спокою; рухаються зі швидкістю світла. Чотири види фізичних взаємодій{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Взаимодія. Радіус діїКонст. взаємодію. Гравітаційна. Нескінченно велика6.10-39 Електромагнітна. Нескінченно велика1/137 Слабка. Не превищує 10-16 см10-14 Сильна. Не превищує 10-13 см1

Властивість кварків. Кваркові супермультиплети (тріада и антитріада )

Кварки мають властивість, що називається колірний заряд.три види колірного заряду:синій, зелений чрвоний. Кожен має доповнення в вигляді антикольору —антисиній, антизелений, античервоний. Властивість кварків: колір

Кварки мають два типи мас: маса токового кваркаструктурна маса. Властивість кварків: маса

Кажен аромат (вид) кварка характеризується такими квантовими числами:ізоспін Iz, дивність S, чарівність C, привабливість (боттомність, краса) B′, істинність (топність) T. Властивість кварків: аромат

Властивість кварків: аромат{BDBED569-4797-4 DF1-A0 F4-6 AAB3 CD982 D8}Символ. Назва. Заряд. Масса. Укр.англ. Перше поколінняdнижнійdown−1/3~ 5 Мэ. В/c²uверхнійup+2/3~ 3 Мэ. В/c²Друге поколінняsдивнийstrange−1/395 ± 25 Мэ. В/c²cпрвабливийcharm (charmed)+2/31,8 Гэ. В/c²Третє поколінняbчарівнийbeauty (bottom)−1/34,5 Гэ. В/c²tістиннийtruth (top)+2/3171 Гэ. В/c²

{5 DA37 D80-6434-44 D0-A028-1 B22 A696006 F}Характеристика. Тип кварка  duscbt. Електричений заряд Q-1/3+2/3-1/3+2/3-1/3+2/3 Баріонне число B1/31/31/31/31/31/3 Спін J1/21/21/21/21/21/2 Парність P+1+1+1+1+1+1Ізоспін I1/21/20000 Проєкція ізоспіну I3-1/2+1/20000 Странність s00-1000 Charm c000+100 Bottomness b0000-10 Topness t00000+1 Маса в складі адрона, Ге. В0.310.310.511.85180 Маса «вільного" кварка, Ге. В~0.006~0.0030.08-0.151.1-1.44.1-4.9174+5 Характеристики кварків

Дякую за увагу!