Элементарные частицы презентация по физике

• 1 слайд

  Элементарные
  частицы
  

• 2 слайд

  Первый этап
  Второй этап
  Третий этап
  Этапы развития
  

• 3 слайд

  Первый этап
  1897
  Открытие электрона
  (Дж.Томсон)
  1919
  Открытие протона
  (Э.Резерфорд)
  1928
  Поль Дирак предсказал существование е+
  1932
  Открытие нейтрона
  (Дж. Чедвик)
  1930
  Паули предсказал существование нейтрино
  1932
  Андерсен обнаружил существование е+
  

• 4 слайд

  Второй этап
  1935
  Открытие фотона
  (Хидеки Юкава)
  1937
  Открытие мюона
  (Андерсен Недермейер)
  1947
  Открытие π-мезона
  (Пауэлл)
  1962
  Открытие мюонного нейтрино
  (Университет Беркли, синхротрон на 300 МэВ)
  1952
  Открытие
  Δ (1236)-резонансы
  Энрико Ферми
  К-мезоны,
  Λ –гипероны – странные частицы
  Дональд Глезер
  

• 5 слайд

  1955
  Синхротрон Беркли
  США, 7ГэВ
  1983
  SppS – протон-антипротонный ускоритель коллайдер на встречных пучках 300ГэВ
  TEVATRON – pp – коллайдер 1000 ГэВ
  НИ лаборатория им. Ферми
  США
  УНК – неосуществленный проект на 3000 ГэВ
  Серпухово, Россия
  SSC – неосуществленный проект
  на 20000 ГэВ
  США
  2008
  На базе SppS (ЦЕРН)
  Женева, 7000 ГэВ
  
  Третий этап
  

• 6 слайд

  Квантовые числа
  Описывают состояние электронов в оболочке атома
  Главное
  Орбитальное
  Магнитное
  Спиновое
  

• 7 слайд

  Главное квантовое число
  В настоящее время считается, что состояние каждого электрона в атоме определяется с помощью четырех квантовых чисел. Первое из них называется главным квантовым числом. Оно обозначается буквой «n» и принимает значение простых целых чисел. Главное квантовое число определяет энергию электрона, степень удаленности от ядра, размеры электронной обитали.
  

• 8 слайд

  Орбитальное квантовое число
  Второе квантовое число называется орбитальным. Оно обозначается буквой «l » и принимает значения от 0 до n-1. Орбитальное квантовое число определяет орбитальный момент импульса электрона, а также пространственную форму электронной орбитали.
  

• 9 слайд

  Магнитное квантовое число
  Третье квантовое число называется магнитным. Оно обозначается M или Mz и принимает значения от-l до+l включая ноль. Магнитное квантовое число определяет значения проекции орбитального момента на одной из осей, а также пространственную ориентацию элементарных орбиталей и их максимальное число на электронном подуровне.
  

• 10 слайд

  Спиновое квантовое число
  Четвертое квантовое число называется спиновым квантовым числом. Оно обозначается ms или S и может принимать два значения +1/2 и –1/2. Наличие спинового квантового числа объясняется тем, что электрон обладает собственным моментом импульса(«спином»), не связанным с перемещением в пространстве вокруг ядра. Понятие спин не имеет классического аналога. Проще согласится, что он есть, нежели попытаться представить, что же это такое. Это далеко не последний парадокс квантовой механики.
  

• 11 слайд

  Ядерное
  Электромагнитное
  Слабое
  Гравитационное
  Виды взаимодействий
  

• 12 слайд

  Ядерное
  Обуславливает связь нуклонов в ядре. Чрезвычайно огромные ограниченного радиуса (R=10-15 м) силы, действующие только между соседними нуклонами. Они обуславливают сильную связь нуклонов в ядре и превосходят гравитационные силы в 1040 раз.
  

• 13 слайд

  Электромагнитное
  Характерно для всех элементарных частиц за исключением нейтрино, антинейтрино, фотона
  Переносчики взаимодействия – фотон
  Радиус действия – ∞
  Интенсивность (по сравнению с сильным) – 1/137
  Характерное время – 10-20с
  

• 14 слайд

  Слабое
  Ответственно за взаимодействие частиц, происходящих с участием нейтрино или антинейтрино, а так же безнейтринные процессы с большим временем жизни (ф>10-10с)
  Переносчики взаимодействия – промежуточные бозоны
  Радиус действия – 10-18 м
  Интенсивность (по сравнению с сильным) – 10-10
  Характерное время - 10-13 с
  

• 15 слайд

  Гравитационное
  Присуще всем телам. Переносчики взаимодействия – гравитоны.
  Радиус действия – ∞ Интенсивность (по сравнению с сильным) – 10-38
  

• 16 слайд

  Магнитный момент
  Спин
  Элементарный заряд
  Среднее время
  Масса
  Изоспин
  Характеристики элементарных частиц
  

• 17 слайд

  Прелестность. Очарованность
  Центр зарядового мультиплета
  Лептонное число
  Странность
  Барионное число
  

• 18 слайд

  Масса
  Масса атомного ядра определяется экспериментально. Она всегда меньше суммы массы составляющих его элементов
  m0яд< Zm0р+ Nm0n
  Z – число протонов
  m0р – масса протона
  N – число нейтронов
  m0n – масса нейтрона
  

• 19 слайд

  Среднее время жизни
  Время в течение которого живет частица. Изменяется в пределах от ∞ до 10-24 секунды.
  Для резонансов является мерой нестабильности
  Мезоны – 10-13 с
  Нуклоны – 10-2 лет
  Мюоны – 10 –6 с
  Электрон – ∞
  

• 20 слайд

  Спин
  Спин(J) – Собственный момент импульса частицы определяет
  вид статистики, которой подчиняется частица:
  целый – бозоны (мезоны)
  нецелый – фермеоны (барионы)
  Измеряется в единицах h (от 0 до 9/2)
  

• 21 слайд

  Элементарный заряд
  Первым производит точное измерение элементарного заряда (в капле нефти) лауреат Нобелевской премии (1923) американский ученый Роберт Эндриус Милликен (1868 – 1953)
  Российский ученый Абрам Федорович Иоффе усовершенствовал опыт Милликена по измерению элементарного заряда, используя пылинки фоточувствительного металла
  е = -1,6 ·10-19Кл
  

• 22 слайд

  Магнитный момент
  Магнитный момент (μ) – максимальное значение проекции
  вектора собственного магнитного
  момента pm частицы.
  Измеряется в единицах μ0
  
  Магнитный момент
  μ0 =е ћ /2 m
  рm ↑↑ Ј , то μ > 0
  
  рm ↓↑ Ј, то μ < 0
  
  

• 23 слайд

  Лептонное число
  Лептонное число(L) – квантовое число, приписываемое
  элементарным частицам,
  относящихся к группе лептонов
  L= +1, для лептонов (е-, μ-, τ-, νe νμ ντ)
  L= - 1, для антилептонов (е+, μ+, τ+, νe νμ ντ)
  L= 0, для остальных частиц
  

• 24 слайд

  Барионное число
  Барионное число(В) – число, приписываемое адронам
  В = 0 – мезоны (пионы, каоны, з-мезон)
  d
  u
  u
  Протон
  Кварки
  В= +1 – барионы (нуклоны, гипероны)
  В= 0 – лептоны,фотоны
  

• 25 слайд

  Центр зарядового
  мультиплета
  Центр зарядового мультиплета гиперонов смещены относительно соответствующих центров нуклона
  +1/2 – нуклоны
  0 – р -мезоны
  

• 26 слайд

  Странность
  Странность (S) – квантовое число
  определяемое удвоенной суммой
  величины смещения центра
  зарядового мультиплета
  S= 0 для нуклонов и з-мезонов
  

• 27 слайд

  Изоспин
  Изоспин (изотопический спин) J – внутренняя
  характеристика адронов,определяющая
  число n частиц в изотопном мультиплете
  
  Число частиц
  
  n= 2J +1
  

• 28 слайд

  Очарованность. Прелестность
  Очарованность (С) – характеристика
  очарованных частиц
  Прелестность – характеристика
  прелестных частиц
  
  

• 29 слайд

• 30 слайд

• 31 слайд

• 32 слайд

  Литература
  Элементарный учебник физики под ред. акад. Г.С. Ландсберга. Том 3. М.: «Наука», 1975
  Б.М. Яворский, А.А. Детлаф Курс физики. Том 3. М.: «Высшая школа», 1971
  Б.М. Яворский, А.А. Детлаф Физика: Для школьников старших классов и поступающих в вузы. М.: «Дрофа», 2000
  Ваш репетитор. Физика. Интерактивные лекции. Диск 1. ООО «Мультимедиа Технологии и Дистанционное обучение», 2003
  Л.Я. Боревский Курс физики 21 века. М.: «МедиаХауз», 2003