Презентация на тему "Классификация элементарных частиц"

Презентация: Классификация элементарных частиц
Включить эффекты
1 из 32
Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
1.0
1 оценка

Комментарии

Нет комментариев для данной презентации

Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.


Добавить свой комментарий

Аннотация к презентации

Интересует тема "Классификация элементарных частиц"? Лучшая powerpoint презентация на эту тему представлена здесь! Данная презентация состоит из 32 слайдов. Средняя оценка: 1.0 балла из 5. Также представлены другие презентации по физике. Скачивайте бесплатно.

  • Формат
    pptx (powerpoint)
  • Количество слайдов
    32
  • Слова
    физика
  • Конспект
    Отсутствует

Содержание

  • Презентация: Классификация элементарных частиц
    Слайд 1

    Опорный конспект по теме «Элементарные частицы»

    Авторы: Морозова Н.В., учитель физики МОУ лицея №40 г.Петрозаводска Янюшкина Г.М., к.п.н., доцент кафедры ТФ и МПФ КГПУ pptcloud.ru

  • Слайд 2

    Элементарная частица – микрообъект, который невозможно расщепить на составные части. Адроны имеют сложную внутреннюю структуру, но разделить их на части невозможно. Ряд элементарных частиц являются бесструктурными (фундаментальные) частицами – это частицы, которые до настоящего момента времени не удалось описать как составные.

  • Слайд 3

    С 1932г. Открыто более 400 элементарных частиц. Для классификации используют электрический заряд, спин (собственный момент количества движения), время жизни виды взаимодействия. По величине спина фермионы бозоны

  • Слайд 4

    Фермионы – частицы с полуцелым спином:ħ/2, 3/2ħ … (е-, р, n, vе- - электронное нейтрино) Для фермионов справедлив принцип Паули: в одном и том же энергетическом состоянии могут находится не более 2х фермионов с противоположными спинами.

  • Слайд 5

    Бозоны – частицы с целым спином 0, ħ, 2ħ … (фотон, мезон) Для бозонов принцип Паули не существует, поэтому в одном энергетическом состоянии может находится любое число бозонов.

  • Слайд 6

    Рассмотрим в качестве примера распределение фермионов по 3м возможным энергетическим состояниям системы: E1, E2, E3. N - число фермионов;S - спиновое число S=3/2 S=1/2 (спиновый момент ħ/2) Спин имеет 2е ориентации S=0, 1 т.е. можно рассматривать как бозон с целым спином 0 или ħ S=1/2 S=-1/2 S=0 S=1/2 S=1/2 S=1/2 S=-1/2 S=1/2 S=1/2 S=1 S=1/2 S=1/2 S=1/2 S=1/2 S=-1/2

  • Слайд 7

    Элементарные частицы существуют в 2х разновидностях Частицы(а) античастицы(ā) Античастицы(ā) – элементарная частица имеющая (по отношению к а) равную массу покоя, одинаковый спин, время жизни и противоположный заряд. Первая античастица обноружена в 1932г. Американским физиком К. Андерсоном в космическом излучении.

  • Слайд 8

    Фотографируя траекторию частиц космических лучей в камере Вильсона, Андерсон обнаружил трек, принадлежащий частице с массой “e-” (а), в магнитном поле частица двигалась по окружности r=(me-v)/( e-B) (Fл=Fц); ее направление движения было неизвестно и зависело от знака заряда. + В а)

  • Слайд 9

    В + + б) Для определения движения частицы Андерсон разместил на ее пути свинцовую пластинку толщиной 6мм, тормозившую частицу, r уменьшился (V), движение снизу вверх и обладает (+), т.е. античастица электрона – позитрон е+

  • Слайд 10

    В 1947г. – антипион 1955г. - антипротон 1956г. – антинейтрон Получены атомы антидейтерия, антитрития, антигелия. Истинно нейтральной частицей является фотон, совпадающий со своей античастицей.

  • Слайд 11

    Аннигиляция – 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.

  • Слайд 12

    Электрон – позитронная пара возникает при взаимодействии γ-кванта с веществом. γ→ е- + е+ γ е+ е- В

  • Слайд 13

    Классификация по видам взаимодействия

    Элементарные частицы адроны лептоны Адроны – элементарные частицы, участвующие в сильном взаимодействии. Лептоны – фундаментальная частица, не участвующая в сильном взаимодействии (12 частиц – 6 частиц и 6 античастиц). Все лептоны – фермионы – полуцелый спин. В реакциях слабого взаимодействия лептонов участвуют лептон – нейтринные дублеты. Нейтрино всегда возникает в реакции вместе с определенным лептоном. Для выделения класса лептонов вводят квантовое число – лептонный заряд L. L=1 – для лептонов L=-1 – для антилептонов L=0 – для адронов

  • Слайд 14

    Закон сохранения лептонного заряда

    Сумма лептонных зарядов до и после взаимодействия сохраняется. Лептонный заряд “е-” и “vе- ”, образующих 1ый лептонный дублет, равен 1, а позитрона равен -1. Пример для реакции β- -распада: n→ p + e- + vе (электронное антинейтрино). Закон сохраненя лептонного заряда имеет вид: 0 = 0 + 1 -1. ~

  • Слайд 15

    Второй 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. ~

  • Слайд 16

    μ-→ е- +vμ +vе. 1 =1-1+1. Античастицам vμ и μ+L=-1. В 1975г. 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, лептоный заряд таона и таонного нейтрино L=1. τ-→ μ- + V μ + Vτ З,С: 1= 1-1+1 Таон и таонное нейтрино образуют 3ий лептонный дублет. ~ ~ ~

  • Слайд 17

    Лептоны и их характеристики

    ~ ~ ~

  • Слайд 18

    Любое 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.

  • Слайд 19

    Бета – распад происходит с участием W-бозона. Сначала нейтрон распадается на протон и W-, затем промежуточный бозон W- распадается на е- и vе. β - распад W- vе е- р n ~ ~

  • Слайд 20

    В действительности излучение или поглощение заряженных векторных бозонов – результат превращения одного типа лептона е-, в другой - vе. W- е- vе е- vе Взаимопревращение е- и vе ~ ~ ~ ~

  • Слайд 21

    К классу адронов относится около 300 элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии. В зависимости от значения спина Адроны Мезоны – бозоны со спином 0, ħ участвующие в сильном взаимодействии. Барионы – фермионы со спином ħ/2, 3/2ħ , участвующие в сильном взаимодействии. Мезоны(meso - средний) Барионы (barys - тяжелый) (подгруппы) нуклоны гипероны

  • Слайд 22

    Классификация адронов

    ~ ~ ~ ~ ~ ~

  • Слайд 23

    Время 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).

  • Слайд 24

    Нуклоны (p,n) состоят из 3х фундаментальных, электрически заряженных частиц, называемых кварками. Экспериментально подтверждено в 1969г. При рассеянии е- с энергией 20ГэВ на протонах и нейтронах. Было обнаружено пространственное распределение электрического заряда в нуклоне; в нуклоне 3и точ. заряда установлено(±).

  • Слайд 25

    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>mpна 2,5 mе), поэтому d-кварки чуть тяжелее U-кварка.

  • Слайд 26

    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 З.с барионного заряда: 1 = 1+ 0 + 0. Барионный заряд кварков =1/3, что дает для барионов(р,n) В=1. ~

  • Слайд 27

    Затем были открыты 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 28

    Характеристики кварков и антикварков

    ~ ~ ~ ~ ~ ~

  • Слайд 29

    Цвет кварков

    Каврки отличаются цветом, т.к. некоторые кварки могут состоять из 3х одинаковых кварков: (каждый тип кварков, U-кварк – либо зеленым, либо красным, либо синим) Реально они не окрашены, но так лучше запомнить. Цветовой заряд является характеристикой взаимодействия кварков. Адроны – цветонейтральны. Мезоны – цветонейтральны.

  • Слайд 30
  • Слайд 31

    π+-мезонπ-- мезон ↑U2/3е U↑ - 2/3е S↓ - 1/3e ↓d 1/3e барионный заряд = 0 (1/3 – 1/3 = 0) С помощью разноцветных кварков можно построить любой адрон: 6 кварков, 6 антикварков(каждый 3 цвета, полное число кварков - 36) ~

  • Слайд 32

    Фундаментальные частицы – кварки и лептоны. В сильном взаимодействии Не участвуют в сильном взаимодействии Они образуют начальный уровень материи Вселенная состоит из 48 фундаментальных частиц (см. таблицу).

Посмотреть все слайды

Сообщить об ошибке