Презентация на тему "Свойства элементарных частиц"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Элементарные частицы pptcloud.ru

• 
  Слайд 2

  Этапы развития

  Первый этап Второй этап Третий этап

• 
  Слайд 3

  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+

• 
  Слайд 4

  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

• 
  Слайд 5

  Третий этап

  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

• 
  Слайд 6

  Квантовые числа

  Описывают состояние электронов в оболочке атома Главное Орбитальное Магнитное Спиновое

• 
  Слайд 7
  

  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.

• 
  Слайд 8
  

  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.

• 
  Слайд 9
  

  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.

• 
  Слайд 10
  

  Спиновое квантовое число Четвертое квантовое число называется спиновым квантовым числом. Оно обозначается msили 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.

• 
  Слайд 11
  

  Ядерное Электромагнитное Слабое Гравитационное Виды взаимодействий

• 
  Слайд 12

  Ядерное

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

• 
  Слайд 13
  

  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

• 
  Слайд 14
  

  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

• 
  Слайд 15
  

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

• 
  Слайд 16
  

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

• 
  Слайд 17
  

  Прелестность. Очарованность Центр зарядового мультиплета Лептонное число Странность Барионное число

• 
  Слайд 18
  

  Масса Масса атомного ядра определяется экспериментально. Она всегда меньше суммы массы составляющих его элементов m0яд

• 
  Слайд 19
  

  Среднеевремяжизни 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 – ∞

• 
  Слайд 20
  

  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)

• 
  Слайд 21
  

  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

• 
  Слайд 22
  

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

• 
  Слайд 23
  

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

• 
  Слайд 24
  

  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

• 
  Слайд 25
  

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

• 
  Слайд 26
  

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

• 
  Слайд 27
  

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

• 
  Слайд 28
  

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

• 
  Слайд 29
  
• 
  Слайд 30
  
• 
  Слайд 31
  
• 
  Слайд 32

  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