Презентация на тему Мир элементарных частиц Ученые продолжают поиск ответа на вопрос: из каких частиц состоит вся материя? Путь вглубь материи не завершен…

Презентация на тему Презентация на тему Мир элементарных частиц Ученые продолжают поиск ответа на вопрос: из каких частиц состоит вся материя? Путь вглубь материи не завершен…, предмет презентации: Путешествия. Этот материал содержит 67 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:


ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ


Слайд 2
Текст слайда:

Мир элементарных частиц

Ученые продолжают поиск ответа на вопрос:
из каких частиц состоит вся материя?
Путь «вглубь материи» не завершен…


Слайд 3

Слайд 4
Текст слайда:

Как обнаружить элементарную частицу?

Обычно изучают и анализируют следы (траектории или треки), оставленные частицами.


Слайд 5
Текст слайда:

Самый большой в мире детектор элементарных частиц


Слайд 6
Текст слайда:

Треки элементарных частиц в детекторе


Слайд 7
Текст слайда:

Все частицы делятся на два класса:
Фермионы, которые составляют вещество;
Бозоны, через которые осуществляется взаимодействие.
Фермионы подразделяются на лептоны и кварки.


Слайд 8
Текст слайда:

Этапы в развитии физики элементарных частиц

1897 -1932г.г. От электрона до позитрона.
1932 – 1970г.г. От позитрона до кварков.
От гипотезы о кварках (1964г) до «Великого объединения»,т.е. до наших дней


Слайд 9
Текст слайда:


Протон
нейтрон элементарные частицы
Электрон
Фотон
Элементарная частица –
микрообъект, который невозможно разделить на части, но может иметь внутреннюю структуру.


Слайд 10
Текст слайда:

Элементарные частицы – «кирпичики мироздания», из которых состоит атом

1906г. Эрнест Резерфорд предложил планетарную модель атома.
1913г. Нильс Бор объяснил излучение и поглощение энергии атомом водорода.
1931г. П. Дирак предсказал существование позитрона и аннигиляции электрона и позитрона при их взаимодействии.


Слайд 11
Текст слайда:

Античастицы –

частицы с одинаковой массой, но с противоположными знаками зарядов. При взаимодействии аннигилируют (исчезают)


Слайд 12
Текст слайда:

АНТИЧАСТИЦЫ

– это элементарные частицы, отличающиеся от соответствующих им частиц знаком электрического, барионного и лептонного зарядов, а также некоторых других характеристик. Массы частицы и античастицы строго одинаковы. Античастица чаще всего обозначается тем же символом, что и частица, но с тильдой наверху, например: «n~» – антинейтрон, но антиэлектрон (позитрон) обозначается «е+».Существует несколько частиц, которые в точности совпадают со своими античастицами (например, фотон).


Слайд 13
Текст слайда:

Открытие первой античастицы – позитрона (1932г.)

ПОЗИТРОН– элементарная частица с положительным зарядом, равным заряду электрона, с массой, равной массе электрона. Она является античастицей по отношению к электрону.


Слайд 14
Текст слайда:

Электрон – позитронная пара

возникает при взаимодействии γ-кванта с веществом.
γ→ е- + е+


Слайд 15
Текст слайда:

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.


Слайд 16
Текст слайда:

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+


В

+

+



Слайд 17
Текст слайда:

АННИГИЛЯЦИЯ

– это один из видов взаимопревращений элементарных частиц, в котором частица и соответствующая ей античастица превращаются в электромагнитное излучение.


Слайд 18
Текст слайда:

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 19
Текст слайда:

Все элементарные частицы превращаются друг в друга

1932г. Карл Андерсон «встретился» с позитроном
Начиная с 1932 года было открыто более 400 элементарных частиц.
Каждая элементарная частица имеет античастицу.
1969г.- В СССР получен антигелий


Слайд 20
Текст слайда:

Элементарные частицы существуют в 2х разновидностях: частицы и античастицы

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 21
Текст слайда:

Открытие античастиц

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


Слайд 22
Текст слайда:

Большинство элементарных частиц имеют сложную структуру

1963г. Мюррей Геллман и Джордж Цвейг предположили, что нуклоны состоят из кварков.
1969г. Кварки были обнаружены экспериментально


Слайд 23
Текст слайда:

Структура атома


Слайд 24
Текст слайда:

Кварковый состав протона и нейтрона


Слайд 25

Слайд 26
Текст слайда:

КВАРКИ


– это точечные, бесструктурные образования, относящиеся к истинно элементарным частицам, которые были введены для систематизации многочисленных (более сотни) элементарных частиц, открытых в XX веке (электрон, протон, нейтрон и т.д.). Характерной особенностью кварков, не встречающейся у других частиц, является дробный электрический заряд, кратный 1/3 элементарного. Попытки обнаружить кварки в свободном состоянии к успеху не привели.


Слайд 27
Текст слайда:

Кварки

имеют дробный электрический заряд
u – кварк +2/3 е, d – кварк -1/3 е
Протон uud, нейтрон udd
При увеличении расстояния между ними сила притяжения неограниченно возрастает, при разрыве связи рождаются новые кварки и антикварки, которые могут объединиться в новые адроны.


Слайд 28
Текст слайда:

Кварки


Слайд 29
Текст слайда:

Кварки (цвет)

Каждый аромат (тип) кварков может иметь три цветовых заряда: КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ, СИНИЙ.
Антикварки имеют антицвета, как бы нейтрализующие цвета: АНТИКРАСНЫЙ-ФИОЛЕТОВЫЙ, АНТИЗЕЛЕНЫЙ-КРАСНЫЙ, АНТИСИНИЙ-ЖЕЛТЫЙ.
Цветные кварки образуют бесцветные комплексы


Слайд 30
Текст слайда:

Характеристики кварков

Цветовой заряд (цвет): красный, зеленый, синий.
Аромат кварков: s - странный, c - очаровательный, b - красивый, t - правдивый
Существуют 6 кварков и 6 антикварков, каждый из которых может иметь три цвета. Свободные кварки не наблюдаемы.


Слайд 31
Текст слайда:

Гипотезы…


Слайд 32
Текст слайда:

Кварки (аромат)


Слайд 33

Слайд 34
Текст слайда:

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



Слайд 35
Текст слайда:

СПИН


– это собственный момент импульса элементарной частицы. Имеет квантовую природу и (в отличие от момента импульса обычных тел) не связан с движением частицы как целого.


Слайд 36
Текст слайда:

БОЗОНЫ

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 37
Текст слайда:

ФЕРМИОНЫ

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 38
Текст слайда:

Виды взаимодействий

ГРАВИТАЦИОННОЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ
СИЛЬНОЕ
СЛАБОЕ
Теория, которая дает единое объяснение сильному, слабому и электромагнитному взаимодействию, называют «Великое объединение».
Ученые работают над созданием единой теории взаимодействий


Слайд 39
Текст слайда:

Частицы летят навстречу друг другу…


Слайд 40
Текст слайда:

Фундаментальные взаимодействия

Сильное - взаимодействие между кварками (глюоны).
Электромагнитное- взаимодействие между электрически заряженными телами. Слабое – взаимодействие между лептонами , а также между лептона и кварками (бозоны).
Гравитационное – взаимодействие между всеми частицами (гравитоны).


Слайд 41
Текст слайда:

Всего открыто более 364 элементарных частиц


Слайд 42
Текст слайда:

Гравитационное – взаимодействие между всеми частицами (гравитоны).


Слайд 43
Текст слайда:

НЕЙТРИНО

– это легкая (возможно, безмассовая) электрически нейтральная частица, участвующая только в слабом и гравитационном взаимодействиях. Отличительное свойство нейтрино – огромная проникающая способность. Считается, что эти частицы заполняют все космическое пространство со средней плотностью около 300 нейтрино на 1 см2.


Слайд 44
Текст слайда:

Классификация элементарных частиц

По отношению к сильному взаимодействию

лептоны адроны
(легкий) (большой)
не участвуют участвуют
6 частиц, 6 античастиц 300 частиц


Слайд 45
Текст слайда:

Лептоны


Слайд 46
Текст слайда:

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 47
Текст слайда:

Структура адронов

Адроны

барионы мезоны
кварки кварки и антикварки


Слайд 48
Текст слайда:

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 49
Текст слайда:

К классу адронов относится около 300 элементарных частиц, участвующих в сильном взаимодействии

Барионы – фермионы со спином ħ/2, 3/2ħ , участвующие в сильном взаимодействии.
Мезоны – бозоны со спином 0, ħ участвующие в сильном взаимодействии.
Барионы – фермионы со спином ħ/2, 3/2ħ, участвующие в сильном взаимодействии.
Барионы – нуклоны, гипероны


Слайд 50
Текст слайда:

ПРОТОН

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 51

Слайд 52
Текст слайда:

Нуклоны

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


Слайд 53
Текст слайда:

ГИПЕРОНЫ

это элементарные частицы, относящиеся к классу барионов наряду с нуклонами (протон, нейтрон). Гипероны более массивны, чем нуклоны, и имеют отличную от нуля характеристику элементарных частиц, называемую странностью.


Слайд 54
Текст слайда:

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 открыл Глэшоу отрицательный и нейтральный бозон.

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


Слайд 55

Слайд 56
Текст слайда:

Фундаментальные частицы – кварки и лептоны.

Кварки (в сильном взаимодействии),
лептоны (не участвующие в сильном взаимодействии) образуют начальный уровень материи
Вселенная состоит из 48 фундаментальных частиц



Слайд 57
Текст слайда:

Стандартная модель элементарных частиц


Слайд 58
Текст слайда:

Фундаментальные частицы

6лептонов и 6 антилептонов
18 кварков( 6 кварков 3 цветов) и 18 антикварков
13 переносчиков различных видов взаимодействий
Многие физики еще «в пути»!


Слайд 59
Текст слайда:

Линейный ускоритель


Слайд 60
Текст слайда:

Большой линейчатый ускоритель


Слайд 61
Текст слайда:

Ускоритель элементарных частиц


Слайд 62
Текст слайда:

Элементарные частицы могут путешествовать во времени

Исследования при помощи уникального прибора – Большого адронного коллайдера – позволят ученым отправлять элементарные частицы в прошлое. Это следует из теории, которую в ближайшее время планируют проверить на этом крупнейшем в мире ускорителе, находящемся на территории Женевы.


Слайд 63
Текст слайда:

Адронный коллайдер


Слайд 64
Текст слайда:

Создание огромного адронного коллайдера в России


Слайд 65
Текст слайда:

Ускоритель элементарных частиц


Слайд 66
Текст слайда:

Физикам впервые удалось в течение относительно длительного времени удерживать атомы антивещества в специальной ловушке. Антиматерия - это "двойник" обычной материи с той разницей, что все частицы антивещества имеют противоположный знак заряда. При взаимодействии частиц вещества и антивещества происходит их взаимное уничтожение.


Слайд 67
Текст слайда:



Американские физики, работающие с ускорителем частиц "Теватрон" в Национальной лаборатории им. Энрико Ферми, готовы объявить о сенсационном открытии. Возможно, им удалось обнаружить новую элементарную частицу или даже новый вид физического взаимодействия


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика