Презентация на тему "Квантовая физика"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Квантовая физика

  г. Гаврилов-Ям МОУ СОШ №3. Медведев Максим. 5 класс

  • протон
  • нейтрон
  • электрон
  • позитрон
  • фотон(квант)
  • нейтрино или антинейтрино
  • π-мезоны
  • мюоны

• 
  Слайд 2
  

  • Узнать основные свойства элементарных частиц.
  • Рассмотреть изотопы водорода.
  • Рассмотреть законы микромира.
  • Рассмотреть с механизм ядерных реакций на Солнце.
  • Узнать свойства мезона.
  • Изучить строение адрона.

  Наши цели

• 
  Слайд 3

  Свойства элементарных частиц

  • Электрон – отрицательно заряженная элементарная частица с массой ≈ 0,511 МэВ, со спином 0,5 ћ.
  • Протон – положительная частица с массой ≈ 938,3 МэВ(≈ 1 а.е), со спином 0,5 ћ.
  • Позитрон – античастица электрона. Заряд 1, масса как у электрона, спин -0,5 ћ.
  • Нейтрон – нейтральная элементарная частица, масса ≈ 939,6 МэВ, спин 0,5. В свободном состоянии нейтрон нестабилен и имеет время жизни около 16 мин. Вместе с протонами нейтрон образуют атомные ядра; в ядрах нейтрон стабилен.
• 
  Слайд 4

  Водород и его изотопы

  У водорода три изотопа – протий, дейтерий и тритий.

  Водород с массовым числом 1 называют легким водородом, или протием, обозначают символом Н, а его ядро называют протоном, символ р.

• 
  Слайд 5

  Дейтерий и тритий

  Водород с массовым числом 2 называют тяжелым водородом, дейтерием. Для его обозначения используют символы 2Н, или D (читается «де»), ядро d — дейтрон. Радиоактивный изотоп с массовым числом 3 называют сверхтяжелым водородом, или тритием, символ 3Н или Т (читается «те»), ядро t — тритон.

  Схема радиоактивности трития:

• 
  Слайд 6

  Законы микромира

  Как известно, нейтрон в свободном состоянии распадается на протон, электрон и антинейтрино. А почему рождается пара лептонов? Разве ту энергию, что несёт антинейтрино, не может унести электрон?

  Все реакции должны проходить по законам сохранения. В эти законы входят: закон сохранения энергии, электрического, лептонного, барионного заряда, и т.д…

  электрический заряд

  n → p+ + e-+

  ν

  0 = 1 +(-1)+0

  0= 0 +1/2+(-1/2)

  • реакция
  • запись
  • 1= 1 + 0 + 0
  • лептонный заряд
  • барионный заряд
• 
  Слайд 7

  Ядерные реакции на Солнце

  Солнце, как и другие звёзды, светит благодаря термоядерным реакциям.

  H H D 3He H H 4He

  1.Протоны с высокой энергией сближаются. Один из них может распасться на протон, позитрон и нейтрино. Тогда образуется ядро дейтерия.

  2.Ядро дейтерия присоединяет к себе протон, испускает мощный гамма-квант и становится ядром лёгкого гелия.

  3.Когда такие ядра сближаются, они могут объединиться в ядро обычного гелия, «отпустив на свободу» два протона.

  Итак, в итоге последовательных превращений образуется ядро обычного гелия. Так как масса ядра гелия меньше суммы масс четырёх ядер водорода, то остаток массы переходит в энергию.

• 
  Слайд 8

  π-мезон

  В ядре протоны и нейтроны обмениваются π-мезонами, сильновзаимодействующими частицами в примерно 270 раз тяжелее электрона.

  В заряженном состоянии распадается на мюон и антинейтрино:

  • π - Мюонное антинейтрино
  • μ- В нейтральном состоянии он почти мгновенно распадается на два γ-фотона:

• 
  Слайд 9

  Мюон и тяжёлый лептон

  Мюон очень похож на электрон, но в двести с лишним раз тяжелее. Кроме того, мюон радиоактивен, он распадается на электрон и антинейтрино:

  Так же ведёт себя и тяжёлый лептон.

  «Лепто» - с греческого «лёгкий». Но после открытия мюона и тяжёлого лептона, название «лептон» и «адрон» стали чисто условными, фактически синонимами «слабо»- и «сильновзаимодействующий».

• 
  Слайд 10

  Строение адрона, кварки

  При составлении таблицы элементарных частиц в основе всех семейств предположили существование семейства кварков – частиц с зарядом меньше, чем у электрона (-⅓, +⅔, +⅔). Нуклоны состоят из трёх кварков, мезоны – из кварка и антикварка.

  Почему кварки существуют только в виде адронов и не существуют в свободном состоянии? Электронным зондирующим пучком установили, что кварки обмениваются глюонами. Сила взаимодействия с расстоянием увеличивается, так как глюон начинает порождать другие глюоны.

  При попытке разорвать глюонные связи образуется новый мезон:

• 
  Слайд 11

  Информационные ресурсы:

  В. С. Барашенков. «Вселенная в электроне».

  «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия».

  Аванта+ «Астрономия».