Презентация по физике на тему "Элементарные частицы"

• 1 слайд

  Элементарные частицы
  

• 2 слайд

  Сколько элементов в таблице Менделеева?
  Всего лишь 92.
  Как? Там больше?
  Верно, но все остальные - искусственно полученные, они в природе не встречаются.
  Итак - 92 атома. Из них тоже можно составить молекулы, т.е. вещества!
  Но то, что все вещества состоят из атомов, утверждал еще Демокрит (400 лет до нашей эры).
  Он был большим путешественником, и его любимым изречением было:
  "Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства, все остальное - воззрение"
  

• 3 слайд

  Античастица - частица, имеющая ту же массу и спин, но противоположные значения зарядов всех типов;
  Хронология физики частиц
  Для любой элементарной частицы есть своя античастица
  

• 4 слайд

  Хронология физики частиц
  Все эти частицы были нестабильными, т.е. распадались на частицы с меньшими массами, в конечном счете превращаясь в стабильные протон, электрон, фотон и нейтрино (и их античастицы).
  Перед физиками - теоретиками встала труднейшая задача упорядочить весь обнаруженный "зоопарк" частиц и попытаться свести число фундаментальных частиц к минимуму, доказав, что другие частицы состоят из фундаментальных частиц
  

• 5 слайд

  Хронология физики частиц
  Эта модель к настоящему времени превратилась в стройную теорию всех известных типов взаимодействий частиц.
  

• 6 слайд

  Как обнаружить элементарную частицу?
  Обычно изучают и анализируют следы (траектории или треки), оставленные частицами, по фотографиям
  

• 7 слайд

  Классификация элементарных частиц
  Все частицы делятся на два класса:
  Фермионы, которые составляют вещество;
  Бозоны, через которые осуществляется взаимодействие.
  

• 8 слайд

  Классификация элементарных частиц
  Фермионы подразделяются на
  лептоны
  кварки.
  Кварки участвуют в сильных взаимодействиях, а также в слабых и в электромагнитных.
  

• 9 слайд

  Кварки
  Гелл-Манн и Георг Цвейг предложили кварковую модель в 1964 г.
  Принцип Паули: в одной системе взаимосвязанных частиц никогда не существует хотя бы две частицы с тождественными параметрами, если эти частицы обладают полуцелым спином.
  М. Гелл-Манн на конференции в 2007 г.
  

• 10 слайд

  Что такое спин?
  Спин демонстрирует, что существует пространство состояний, никак не связанное с перемещением частицы в обычном пространстве;
  Спин (от англ. to spin – крутиться) часто сравнивают с угловым моментом «быстро вращающегося волчка» - это неверно!
  Спин является внутренней квантовой характеристикой частицы, которая не имеет аналога в классической механике;
  
  
  Спин (от англ. spin — вертеть[-ся], вращение) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого
  

• 11 слайд

  Спины некоторых микрочастиц
  

• 12 слайд

  Кварки
  Кварки участвуют в сильных взаимодействиях, а также в слабых и в электромагнитных.
  Заряды кварков дробные - от -1/3e до +2/3e (e - заряд электрона).
  Кварки в сегодняшней Вселенной существуют только в связанных состояниях - только в составе адронов. Например, протон - uud, нейтрон - udd.
  

• 13 слайд

  Четыре вида физических взаимодействий
  гравитационные,
  электромагнитные,
  слабые, 
  сильные.
  Слабое взаимодействие - меняет внутреннюю природу частиц.
  Сильные взаимодействия - обусловливают различные ядерные реакции, а также возникновение сил, связывающих нейтроны и протоны в ядрах.
  Ядерные
  Механизм взаимодействий один: за счет обмена другими частицами - переносчиками взаимодействия.
  

• 14 слайд

  Электромагнитное взаимодействие: переносчик - фотон.
  Гравитационное взаимодействие: переносчики - кванты поля тяготения - гравитоны.
  Слабые взаимодействия: переносчики - векторные бозоны.
  Переносчики сильных взаимодействий: глюоны (от английского слова glue - клей), с массой покоя равной нулю.
  Четыре вида физических взаимодействий
  И фотоны, и гравитоны не имеют массы (массы покоя) и всегда движутся со скоростью света.
  Существенным отличием переносчиков слабого взаимодействия от фотона и гравитона является их массивность.
  

• 15 слайд

  Свойства кварков
  Кварковые супермультиплеты
  (триада <u,d,s> и антитриада <u,d,s>)
  

• 16 слайд

  Кварки имеют свойство, называемое цветовой заряд.
  Существуют три вида цветового заряда, условно обозначаемые как
  синий,
  зелёный
  Красный.
  Каждый цвет имеет дополнение в виде своего антицвета —антисиний, антизелёный и антикрасный.
  В отличие от кварков, антикварки обладают не цветом, а антицветом, то есть противоположным цветовым зарядом.
  Свойства кварков: цвет
  

• 17 слайд

  У кварков имеется два основных типа масс, несовпадающих по величине:
  масса токового кварка, оцениваемая в процессах со значительной передачей квадрата 4-импульса, и
  структурная масса (блоковая, конституэнтная масса); включает в себя ещё массу глюонного поля вокруг кварка и оценивается из массы адронов и их кваркового состава.
  Свойства кварков: масса
  

• 18 слайд

  Каждый аромат (вид) кварка характеризуется такими квантовыми числами, как
  изоспин Iz,
  странность S,
  очарование C,
  прелесть (боттомность, красота) B′,
  истинность (топность) T.
  Свойства кварков: аромат
  

• 19 слайд

  Свойства кварков: аромат
  

• 20 слайд

• 21 слайд

• 22 слайд

  Характеристики кварков
  

• 23 слайд

  Cпасибо за внимание