Презентация на тему "Элементарные частицы" для детей

Содержание

• 
  Слайд 1

  Элементарные частицы

• 
  Слайд 2

  История элементарных частиц.

  О наименьших частицах, составляющих всю материю, было известно еще в древности. Предполагается, что Демокрит ввел термин «атом». С древнегреческого «atomos» переводится как «неделимый». Позднее стало известно, что атом все же можно разделить на два физических объекта – ядро и электрон. Последний впоследствии и стал первой элементарной частицей на данный момент известно около 350 частиц, которые принято полагать «элементарными». Те из них, которые до сих пор не удалось расщепить, считаются бесструктурными и называются «фундаментальными».

• 
  Слайд 3

  Биография Демокрита.

  Демокри́т Абдерский— древнегреческий философ, предположительно ученик Левкиппа, один из основателей атомистики и материалистической философии. Родился в городе Абдеры во Фракии. За время своей жизни много путешествовал и говорят, что на эти путешествия Демокрит потратил большие деньги. Главным достижением философии Демокрита считается развитие им учения Левкиппа об «атоме»— неделимой частице вещества, не разрушающейся и не возникающей. Он описал мир как систему атомов в пустоте, отвергая бесконечную делимость материи, постулируя не только бесконечность числа атомов во Вселенной, но и бесконечность их форм. Атомы, согласно этой теории, движутся в пустом пространстве хаотично, сталкиваются и либо сцепляются, либо разлетаются. Образовавшиеся соединения держатся вместе и таким образом производят возникновение сложных тел. Само же движение — свойство, естественно присущее атомам. Тела — это комбинации атомов. Разнообразие тел обусловлено как различием слагающих их атомов, так и различием порядка сборки, как из одних и тех же букв слагаются разные слова. Атомы не могут соприкасаться, поскольку всё, что не имеет внутри себя пустоты, является неделимым, то есть единым атомом. Следовательно, между двумя атомами всегда есть хотя бы маленькие промежутки пустоты, так что даже в обычных телах есть пустота. Отсюда следует также, что при сближении атомов на очень маленькие расстояния между ними начинают действовать силы отталкивания.

• 
  Слайд 4
  

  К наиболее известным характеристикам частиц, не считая массы и электрического заряда, относится также и спин. Данная величина называется иначе как «собственный момент импульса». Имея внушительный набор микрообъектов, составляющих окружающий мир, ученые решили их структурировать, так образовалась известная всем теоретическая конструкция под названием «Стандартная модель». Она описывает три взаимодействия и 61 частицу при помощи 17-ти фундаментальных, некоторые из которых были ею предсказаны задолго до открытия.Возьмём спин равный 1, Тогда такой объект при повороте на 360 градусов возвратится в исходное положение. Для спина ½ потребуется предмет, сохраняющий свой вид при развороте на 180 градусов. Спин равный 2 потребует сохранения формы при повороте на 720 градусов, а 3/2 – 540

• 
  Слайд 5

  Стандартная модель частиц и взаимодействий

  Имея внушительный набор микрообъектов, составляющих окружающий мир, ученые решили их структурировать, так образовалась известная всем теоретическая конструкция под названием «Стандартная модель». Она описывает три взаимодействия и 61 частицу при помощи 17-ти фундаментальных, некоторые из которых были ею предсказаны задолго до открытия. Три взаимодействия таковы: Электромагнитное. Оно происходит между электрически заряженными частицами. В простом случае, известном со школы, — разноименно заряженные объекты притягиваются, а одноименно – отталкиваются. Происходит это посредством, так называемого переносчика электромагнитного взаимодействия – фотона. Сильное, иначе – ядерное взаимодействие. Как ясно из названия, его действие распространяется на объекты порядка ядра атома, оно отвечает за притяжение протонов, нейтронов и прочих частиц, также состоящих из кварков. Сильное взаимодействие переносится при помощи глюонов. Слабое. Действует на расстояниях в тысячу меньших размера ядра. В таком взаимодействии принимают участия лептоны и кварки, а также их античастицы. При этом в случае слабого взаимодействия они могут перевоплощаться друг в друга. Переносчиками являются бозоны W+, W− и Z0.

• 
  Слайд 6

  Формирование Стандартной модели.

  Так Стандартная модель сформировалась следующим образом. Она включает шесть кварков, из которых состоят все адроны : Верхний (u); Очарованный (c); Истинный (t); Нижний (d); Странный (s); Прелестный (b). Другие 6 частиц – лептоны. Это фундаментальные частицы со спином  ½, которые не принимают участие в сильном взаимодействии. Электрон; Электронное нейтрино; Мюон; Мюонное нейтрино; Тау-лептон; Тау-нейтрино. А третьей группой Стандартной модели являются калибровочные бозоны, которые имеют спин равный 1 и представляются переносчиками взаимодействий: Глюон – сильное; Фотон – электромагнитное; Z-бозон — слабое; W-бозон – слабое.

• 
  Слайд 7

  Интересные факты

  Интересно, что противники атомизма Демокрита, который предсказывал существование атомов, заявляли, что любое вещество в мире делится до бесконечности. В какой-то мере они могут оказаться правыми, так как ученым уже удалось разделить атом на ядро и электрон, ядро на протон и нейтрон, а их в свою очередь на кварки. Демокрит предполагал, что атомы имеют четкую геометрическую форму, и потому «острые» атомы огня – обжигают, шершавые атомы твердых тел крепко скрепляются своими выступами, а гладкие атомы воды проскальзывают при взаимодействии, иначе – текут. Хотя фотоны, частицы света, являются безмассовыми, вблизи черной дыры, кажется, что они меняют свою траекторию, притягиваясь к ней при помощи гравитационного взаимодействия. На самом же деле сверхмассивное тело искривляет пространство-время, из-за чего любые частицы, в том числе и не имеющие массы, меняют свою траекторию в сторону черной дыры. Кварки получили свое название благодаря американскому физику Мюррею Гелл-Манну. Ученый хотел использовать слово, похожее на звук кряканья утки (kwork). Но в романе Джеймса Джойса «Поминки по Финне Гану» встретил слово «quark», в строке «Три кварка для мистера Марка!», смысл которого точно не определен и возможно, что Джойс использовал его просто для рифмы. Мюррей решил назвать частицы этим словом, так как на то время было известно лишь три кварка. Большой адронный коллайдер именно потому «адронный», что сталкивает два направленных пучка адронов, частиц размерами порядка ядра атома, которые участвуют во всех взаимодействиях. Джозеф Томсон составил собственную модель атома, который представлялся ему как положительно заряженное тело, в которое как бы «воткнуты» электроны. Его модель получила название «пудинг с изюмом» (Plumpuddingmodel). Северное сияние Появляется при столкновении высокоэнергетических элементарных частиц при столкновении с ионосферой Земли.

• 
  Слайд 8

  Биография Томсона

  Сэр Джозеф Джон Томсон — английский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1906 года. Джозеф Джон Томсон родился 18 декабря 1856 года в Читем-Хилле вблизи Манчестера. По настоянию отца он поступил учеником в инженерную фирму, но ввиду сложностей с поиском работы был временно отправлен в Оуэнс-колледж, Манчестер. Томсон относился к этому более-менее случайному стечению обстоятельств как к поворотной точке в своей жизни. Во время обучения в Оуэнс-колледже он оказался под влиянием физика Бальфура Стюарта, инженера Осборна Рейнольдса и математика Томаса Баркера. По совету Баркера он оставил мысль об инженерной карьере и поступил в Тринити-колледж в Кембридже в октябре 1876 года, где в 1880 году получил степень бакалавра. После этого момента его жизнь проходила почти полностью в Кембридже, за исключением нескольких коротких поездок в Америку. Его математическое образование в Кембридже в основном проходило под руководством Рута. Следует отметить, что Томсон ни тогда, ни в последующее время не попал под личное влияние Джеймса Клерка Максвелла. Джозеф Джон Томсон не владел ни одним иностранным языком и отказывался от любых попыток разговора даже на французском, полностью полагаясь на свою жену в качестве переводчика. Несмотря на то, что он мог бегло читать по-французски и по-немецки, он никогда не писал и не говорил на этих языках. Свободно владел Эсперанто. Во время своего обучения в Кембридже он не принимал участия в спортивных соревнованиях, хотя и тогда, и позднее он проявлял сильный интерес к достижениям других. Будучи руководителем Тринити-колледжа, он также интересовался спортивными соревнованиями, и ничто не могло доставить ему больше удовольствия, чем возможность сходить на хороший футбольный матч или посмотреть выступление команды по гребле из Тринити на речке. Его можно было увидеть даже на второстепенных гонках. Он искренне радовался приглашениям на неформальный студенческий обед, и казалось, ему это доставляло больше радости, чем многие торжественные события, которые он вынужден был посещать ввиду своей должности. Томсон имел недюжинные способности к финансовой деятельности, и в ненавязчивой форме так успешно управлял своими инвестициями, что смог сколотить приличное состояние, начав с крайне малого капитала. Эта сторона его деятельности, как правило, значительно менее известна, несмотря на то, что он всегда проявлял интерес к принципам работы как малых предприятий, так и больших финансовых систем.По воспоминаниям современников, он был увлеченным садовником и проявлял большой интерес к селекции растений и луковиц для своего сада, хоть и не прилагал к этому больших физических усилий.

• 
  Слайд 9

  Модель атома Джозефа Томсона.

  Модель атома, предложенная в 1904 году Джозефом Джоном Томсоном. После открытия им в 1897 году электрона, Томсон предположил, что отрицательно заряженные «корпускулы» (так Томсон называл электроны)входят в состав атома и предложил модель атома, в котором в облаке положительного заряда, равного размеру атома, содержатся маленькие, отрицательно заряженные «корпускулы», суммарный электрический заряд которых равен заряду положительно заряженного облака, обеспечивая электронейтральность атомов. «Корпускулы» в этой модели распределены внутри положительно заряженного облака с одинаковой по объёму плотностью заряда, подобно изюминкам в тесте пудинга. Отсюда произошёл термин «пудинговая модель атома».

• 
  Слайд 10

  V Сольвеевский конгресс 1927 год.

• 
  Слайд 11

  Спасибо За Внимание!!!