Презентация на тему "Галактические космические лучи"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Космические лучии магнитосфера Земли(или «Космические лучи 100 лет спустя»)

  pptcloud.ru

• 
  Слайд 2

  План лекции

  История открытия космических лучей Вклад исследований космических лучей в физику элементарных частиц Способы исследования космических лучей Наземные эксперименты и исследования в атмосфере Земли Исторические космические эксперименты и их результаты Что мы знаем о космических лучах Загадки, которые не раскрыты до сих пор

• 
  Слайд 3

  Загадка электроскопа

  Шарль Кулон (1736 – 1806)

• 
  Слайд 4

  Первые научные гипотезы

  Первые научные гипотезы стали появляться после открытия в 1896 г. Анри Беккерелем (1852 – 1908) природной радиоактивности.

• 
  Слайд 5

  Разрядка электроскопа

  Разрядка за счёт фоновой радиации, ионизирующей газ в электроскопе Но откуда берётся это радиационное излучение?

• 
  Слайд 6

  Один из экспериментов, отрицавших наличие космических лучей

  Шотландский физик Чарльз Вильсон (1869-1959) в 1901 г. поместил электроскоп в каледонийский железнодорожный тоннель

• 
  Слайд 7

  Чем дальше от земли, тем радиации меньше?..

  Теодор Вульф (1868 – 1946) Альберт Гоккель (1860-1927)

• 
  Слайд 8

  И всё-таки радиация космического происхождения!!!

  Высотаподъема Времяразрядки ??? Виктор Гесс (1883 – 1964) Полёт 1912 года

• 
  Слайд 9
  
• 
  Слайд 10

  Открытие позитрона

  Камера Вильсона образца 1912 года Фотография треков частиц

• 
  Слайд 11
  

  В 1929 г. Д. В. Скобельцын (1892 - 1990), поместив камеру Вильсона в магнитное поле, неопровержимо доказал, что в составе космического излучения имеются заряженные частицы—электроны. Он обнаружил слабо изогнутые магнитным полем следы таких электронов. На его фотографиях были и следы, слабо изогнутые в противоположную электронам сторону, однако с уверенностью сказать что-либо определенное о частицах, оставивших эти следы, Скобельцын не мог.

• 
  Слайд 12
  

  В 1932 г. американский физик К. Андерсон (1905 – 1991) ввел усовершенствование в метод Скобельцына: он применил магнитное поле, в десять раз сильнее поля, применявшегося Скобельцыным. При этом он сразу обнаружил изогнутые следы, принадлежащие отрицательно и положительно заряженным частицам: электронам и протонам, как он думал вначале.

• 
  Слайд 13
  

  Знаменитая фотография, подтвердившая существование позитрона и его свойства. Позитрон прошёл через свинцовую пластину, потерял часть энергии и изгиб траектории в магнитном поле увеличился. Расчёт показал, что масса частицы равна массе электрона, а заряд - противоположный Рождение электрон-позитронной пары

• 
  Слайд 14

  …и ещё ряд открытий!

  1937, открыты мюоны и указан тип их распада; 1947, открыты π-мезоны; 1955, установлено наличие К-мезонов, а также и тяжелых нейтральных частиц — гиперонов. Квантовая характеристика «странность» появилась в опытах с космическими лучами. Эксперименты в космических лучах поставили вопрос о сохранении четности, обнаружили процессы множественной генерации частиц в нуклонных взаимодействиях, позволили определить величину эффективного сечения взаимодействия нуклонов высокой энергии

• 
  Слайд 15

  Открытие ШАЛ

  1934 году итальянский физик Бруно Росси заметил, что два счетчика Гейгера, находящиеся на расстоянии друг от друга, иногда срабатывали практически одновременно. Увы, дальнейшие работы провести не удалось. Пьер Оже независимо обнаружил этот эффект в 1937 году. Одновременное срабатывание нескольких детекторов на расстоянии порядка 100 метров говорило о том, что пришел целый ливень частиц, вероятнее всего, имеющих общее происхождение. Оже сделал правильный вывод, что ливень порождается влетающей в атмосферу частицей высокой энергии.

• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  
• 
  Слайд 18

  Способы исследования

• 
  Слайд 19

  Регистрация ШАЛ на земле

  Заряженные частицы Черенковский свет Флюоресцентный свет Радиоизлучение

• 
  Слайд 20

  Наземные установки

  Pierre Auger, Аргентина, 3 000 кв.км, 1600 детекторов частиц, 24 флуоресцентных телескопа Тунка-133, Россия (оз. Байкал) 133 оптических детектора, 1 кв.км

• 
  Слайд 21

  Пример наземного детектора Auger

  Из презентации Г.А.Шелкова (ОИЯИ, г. Дубна)

• 
  Слайд 22

  Пример оптического детектора Тунка-133

• 
  Слайд 23

  Исследования в атмосфере

• 
  Слайд 24

  Первый космический счётчик

  Вернов С.Н. (1910 – 1982) 1957 г.

• 
  Слайд 25

  Результаты измерений

• 
  Слайд 26

  Тем временем в США…

  Джеймс ван Ален (1914 – 2006) 1958 г.

• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28

  Магнитосфера Земли

  1 – плазменный слой, 2 – магнитопауза, 3 – фронт ударной волны, 4, 6, 7, 8, 12 – орбиты космических аппаратов, 5 – касп, 9 – солнечный ветер, 10 – радиационные пояса, 11 – нейтральный слой, 13 – хвост магнитосферы. Гильберт и Гаусс, XVII век Современные представления

• 
  Слайд 29
  

  Радиационные пояса Земли 1 – внешний радиационный пояс Земли (высота до 40 000 км). 2 – внутренний радиационный пояс (высота до 30 000 км). 3 – магнитные силовые линии. 4– третий радиационный пояс обнаружен со спутников и образован межгалактическими космическими лучами (МГКЛ).

• 
  Слайд 30

  Спутники серии Протон

  На четырех спутниках серии "Протон" были получены первые прямые экспериментальные материалы об энергетическом спектре всех частиц до 1015 эВ, а также о зависимости сечения протон-протонного взаимодействия от энергии в области 1011 -1012 эВ. В течение почти 20 лет полученные данные об энергетическом спектре оставались неповторенными и являлись отправной точкой для всех исследований первичных частиц.

• 
  Слайд 31

  Результаты исследований

• 
  Слайд 32
  

  Космические лучи делятся на два основных типа Галактические Солнечные Взрывы сверхновых Ускорение межпланетным полем Ядерные реакциина Солнце Солнечная активность

• 
  Слайд 33
  

  Солнечный протуберанец Крабовидная туманность

• 
  Слайд 34

  Анизотропия космических лучей

• 
  Слайд 35

  Есть ли частицы с большей энергией?..

• 
  Слайд 36
  
• 
  Слайд 37

  И ещё пару слов…

• 
  Слайд 38

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!