08_粒子和宇宙
《粒子和宇宙》名师教案
19.8粒子和宇宙★新课标要求（一）知识与技能1．了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史2．初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一（二）过程与方法1．感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法2．能够突破传统思维重新认识客观物质世界（三）情感、态度与价值观1．让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性。
2．培养学生的科学探索精神。
★教学重点了解构成物质的粒子和宇宙演化过程★教学难点各种微观粒子模型的理解★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：1．Internet网络素材、报刊杂志、影视媒体等。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件（基于网络环境）播放等。
★课时安排 1 课时★教学过程（一）引入新课教师：宇宙的起源一直是天文学中困难而又有启发性的问题。
宇宙学中大爆炸论的基本观点是宇宙正在膨胀，要了解宇宙更早期的情况，我们必须研究组成物质的基本粒子。
问题：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么？学生：构成物体的最小微粒为“原子”（不可再分）。
点评：从宇宙的起源角度去引起对物质构的粒子的了解，激发学生的兴趣，积极回答。
教师：其实直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质不可分的最小微粒。
20世纪初人们发现了电子，并认为原子并不是不可以再分，而且提出了原子结构模型的研究。
问题：现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成？学生回忆并回答：现在我们认为原子是核式结构，说明原子可再分，原子核由质子与中子构成。
点评：引起学生回忆旧知识并巩固知识。
（二）进行新课1．“基本”粒子“不”基本教师：1897年汤姆生发现电子，1911年卢瑟福提出原子的核式结构。
继而我们发现了光子，并认为“光子、电子、质子、中子”是组成物质的不可再分的粒子，所以把它们叫“基本粒子”。
那么随着科学技术的发展“它们”还是不是真正意义上的“基本”粒子呢？学生思考并惊奇。
点评：因为学生所能了解的最小粒子只有这些，所以这节课引起了学生的兴趣。
北师大九年级物理下册 (浩瀚的宇宙)粒子和宇宙教学课件
太阳系
我们生活的地球是太阳系内一颗行星.太阳系中有八颗 行星及173颗卫星，还有约17600颗命名编号的小行星以及 数量众多的彗星和流星，太阳系的中心是恒星——太阳.
太 阳 系
太阳系及太阳概况
太阳系中共有八大行星：水星、金星、地球、火星、 木星、土星、天王星和海王星.除水星和金星外，其他行星 都有卫星绕其运转，地球有一个卫星:月球，土星的卫星最 多，已确认的有17颗.行星 小行星 彗星和流星体都围绕中 心天体太阳运转，构成太阳系.太阳占太阳系总质量的 99.86％，其直径约140万千米，最大的行星木星的直径约 14万千米.太阳系的大小约120亿千米.
太阳系行星数据
银河系
有证据表明，太阳系外也存在其他行星系统.2000亿 颗类似太阳的恒星以及其它星际物质构成更巨大的天体系 统——银河系.银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个 扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去
.银河系的直径约10万光年（光在真空传播一 年的路程），最大厚度约1万光年，太阳位于银河系的一 个旋臂中，距银心约3万光年.银河系外还有许多类似的天 体系统，称为河外星系，常简称星系.现已观测到大约有10 亿个.
3.小明认为“光年”是一个时间单位，你认为小明的说 法对吗？为什么？
答案：不对，因为光年表示光在1年内通过的路程，所 以光年是长度的单位.
观察与思考
银河系
仙女座河外星系
星系团
星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团.平均而 言，每个星系团约有百余个星系，直径可达上1000万光 年以上.现已发现上万个星系团.包括银河系在内约40个 星系构成的一个小星系团叫本星系群.
系阿 团伯
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2218
总星系
若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体 系统叫超星系团.超星系团往往具有扁长的外形，其长径可 达数亿光年.通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数 超星系团拥有几十个星系团.本星系群和其附近的约50个星 系团构成的超星系团叫做本超星系团.目前天文观测范围已 经扩展到200亿光年的广阔空间，它称为总星系.
沪科版-物理-八年级全一册第十一章小粒子与大宇宙第1节走进微观导学案
第1节 走进微观学习目标、重点、难点【学习目标】1．知道物质是由分子和原子组成的。
2．了解原子的核式模型。
3．了解人类对物质结构的探索历程。
【本节重点】1.物质是由分子和原子组成的。
2.原子的核式结构模型。
【本节难点】1.对微观世界“小”的概念的建立。
2.探索微观世界的科学方法的形成过程。
本节知识概览图走进微观⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧个下夸克组成由两个上夸克和一带正电质子个上夸克组成由两个下夸克和一不带电中子带正电的原子核动绕原子中心的原子核运带负电的电子原子结构成的物质是由分子或原子组宇宙是由物质组成的）：（）：（：新课导引如图所示，科学家通过电子显微镜可以观察到各种疾病病毒，通过了解物质的微观结构宋研究物质的性质．物质是由什么组成的?教材精华知识点1 自然的尺度尘土、树木、水、火焰、空气、星辰，我们周围的一切，包括有生命的和无生命的，都是物质．物质以各种各样的形态展现着：(1)浩瀚的星空是由物质组成的；(2)我们周围的山水、各种动植物、嬉闹的人群等都是由物质组成的；(3)人们不能看到的细胞、病毒、分子、原子……也是由物质组成的．知识点2 物质的组成探索微观世界的历程：(1)希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成，称为“四无素说”；(2)我们的祖先认为宇宙万物由金、木、水、火、土组成，称为“五行说”；(3)1811年，意大利物理学家阿伏加德罗把构成物质的颗粒命名为“分子”．物质是由分子或原子组成的．如果把分子看做球形，那么一般的分子直径只有几百亿分之几米，也就是说分子的直径是用1010米来量度的．由于分子很小，物体里含有的分子数通常是很多的．例如：在通常的温度和压强下，1 cm3的空气里大约有2．7×1019个分子．现代大型计算机每秒钟可计算100亿(1010)次．如果人数数的速度也能达到每秒数100亿个．要把l cm3空气中的分子一个个数完，需要用80多年呢!知识点3 微观粒子微观粒子的发现历程：原子的发现：19世纪初，英国科学家道尔顿证明了原子的存在．分子是由原子构成的，有的分子由单个原子组成，叫做“单原子分子”，绝大多数分子由多个原子组成，叫做“多原子分子”．例如：水分子是多原子分子，它是由两个氢原子和一个氧原子组成的．电子的发现：19世纪70年代，人们通过对气体放电现象的进一步研究，发现了阴极射线．1897年，英国物理学家汤姆孙发现了阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的，这种粒子就是“电子”．原子结构的发现：1909年，卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型．原子的中心叫原子核，占很小的体积，但其密度很大，几乎集中了原子的全部质量，带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动，就像地球绕着太阳运动一样．原子核结构的发现：原子核是由质子和中子组成的，质子带正电荷，中子不带电荷，质子带正电的电荷量和电子带负电的电荷量相等，质子的质量和中子的质量几乎相同，质子的质量大约是电子质量的1836倍．质子和中子的组成：20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为“夸克”的更小的粒子组成的．人们借助不断完善的粒子加速器，又发现了μ子、π介子、K介子、Λ超子、∑超子及τ子等400余种粒子．新课导引解读：物质是由分子或原子组成的．课堂检测1下列关于原子核式结构模型的叙述正确的是( )A．原子是由原子核和核外电子构成的B．原子中心的叫原子核，原子核体积大，密度大，几乎集中了原子的全部质量C．带正电的电子在不同轨道上绕原子核运动D．原子核带的电是负电2下列关于物体尺度由大到小的排列顺序符合实际的是( )A．电子、原子核、原子B．银河系、太阳系、地球C．原子核、电子、原子D．地球、太阳系、银河系319世纪与20世纪之交，物理学中的放射现象和电子的先后发现，不仅将人们的视线引入到了原子的内部，而且更进一步地促使人类积极探索原子核的内部组成．某学习小组的同学在关于原子和原子核的讨论中，有以下四种说法：①原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的；②带负电的电子在原子核外空间绕核运动；③原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里；④原子核是由质子和中子组成的，质子的个数一定不等于中子的个数．下列组合中，说法都正确的是( )A．①② B. ②④C．①③D．③④4自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子的内部结构，科学家们提出了原子结构的模型，通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是图10—1中的哪一个( )5通常情况下，一个氢分子的质量为2．3×10-27kg，1 cm3氢气中有多少个氢分子?(常温下氢气的密度为0．09 kg／m3)6古人云“一尺之槌，日取其半，万世不竭．”意思是说一尺长的木棒，每天截断分割一半，永远也分割不完．那么木棒是由什么组成的?最后分割的细小粒子是什么?7如图l0—2所示是水分子模型，由图可知，水分子是(填“单原子分子”或“多原子分子”)，它是由个氢原子和个氧原子组成的．体验中考1（09·上海）依据卢瑟福的原子“行星模型”，绕核高速旋转的粒子是( )A．电子B．质子C．中子D．原子2（09·广东）原子是由原子核和核外组成的；原子核是由和组成的．3（09·广州）原子的中心是原子核，周围有电子绕核运动，如图10—2所示是四种原子的结构示意图．由图中信息可知 ()A ．质子、电子所带的电荷不等B ．所有原子的中子数都与质子数相等C ．中性原子的电子数与质子数相等D ．所有原子都由电子、质子、中子组成4 （08·梅州）在探索微观世界的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由( )A ．氢原子和电子组成的B ．质子和中子组成的C ．原子核和核外电子组成的D ．原子核和中子组成的5 （08·无锡）下列关于分子和原子的说法，正确的是 ( )A ．原子是不可再分的最小粒子B ．分子是不可再分的最小粒子C ．原子结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核D ．分子结构与太阳系十分相似，它的中心是原子学后反思附： 课堂检测及体验中考答案课堂检测1 答案为A ．2 答案为D ．3 答案为A ．4 答案为D ．5 解：1 cm 3氢气的质量是：m ＝ρV ＝0．09 kg ／m 3×1×10 -6 m 3＝9×10-8kg ． 氢分子的个数：kg103.3kg 1092780--⨯⨯==m m n ≈2．7×1019个，所以1 cm 3氢气中有2．7 ×1019个氢分子．6 答案：木棒是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质的化学性质，我们把它们叫做分子，分子又是由更小的原子组成的，原子又是由更小的粒子组成的．探索与创新题7答案：多原子分子两一体验中考1 答案为A2．答案：电子中子(质子) 质子(中子) 3答案为C4 答案为C.5 答案为C.。
《粒子和宇宙》 知识清单
《粒子和宇宙》知识清单一、粒子世界1、基本粒子我们所生活的世界是由各种各样的物质组成的，而这些物质又是由更小的粒子构成。
目前已知的基本粒子包括夸克、轻子和规范玻色子。
夸克是构成质子和中子等强子的基本成分。
夸克有六种“味”，分别是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克。
轻子包括电子、μ子、τ子以及它们相应的中微子。
电子是我们最为熟悉的轻子，它围绕着原子核旋转，形成原子的结构。
规范玻色子则负责传递基本相互作用，比如光子传递电磁相互作用，胶子传递强相互作用，W 和 Z 玻色子传递弱相互作用。
2、粒子的特性粒子具有一些重要的特性，如质量、电荷、自旋等。
质量决定了粒子的惯性和引力相互作用；电荷决定了电磁相互作用；自旋则是粒子的一种内在属性。
不同粒子的质量和电荷差异很大。
例如，电子的质量很小，电荷为负；而质子的质量比电子大得多，电荷为正。
粒子的自旋可以是整数或半整数。
自旋为整数的粒子被称为玻色子，自旋为半整数的粒子被称为费米子。
3、粒子的相互作用自然界中存在四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
引力相互作用是所有物质之间都存在的一种长程相互作用，但在微观世界中，由于引力非常微弱，通常可以忽略不计。
电磁相互作用在原子和分子的结构以及化学反应中起着关键作用。
它是通过交换光子来实现的。
强相互作用将夸克束缚在质子和中子内部，使原子核保持稳定。
强相互作用的作用范围很小，但强度极大。
弱相互作用则在一些放射性衰变过程中起作用，例如β衰变。
4、粒子加速器为了研究粒子的性质和相互作用，科学家们建造了粒子加速器。
粒子加速器通过电场和磁场将粒子加速到很高的能量，然后让它们相互碰撞，产生新的粒子和现象。
大型强子对撞机（LHC）是目前世界上最强大的粒子加速器之一，它为我们对粒子物理的研究提供了大量宝贵的数据。
二、原子核与核能1、原子核的结构原子核由质子和中子组成。
质子数决定了元素的种类，称为原子序数；质子数和中子数之和称为质量数。
宇宙中的粒子;解开宇宙的基本构成(宇宙中的粒子是什么)
宇宙中的粒子;解开宇宙的基本构成
宇宙是一个神秘而又充满未知的存在，而它的基本构成则是许多科学家们一直在研究和探索的。
通过先进的技术和设备，我们现在已经发现了许多宇宙中的粒子，并试图解开宇宙的基本构成。
宇宙中最基本的粒子是原子，由质子、中子和电子组成。
然而，随着科技的发展，我们现在已经发现了更小的基本粒子，如夸克和轻子等。
夸克是原子核中的基本组成部分，有六种不同的类型：上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、奇异夸克和魅夸克。
这些夸克之间通过强相互作用力相互吸引和排斥，从而形成了原子核。
另一方面，轻子是构成原子的电子、中微子和反物质等粒子。
其中，电子是最为普遍的轻子，具有负电荷，位于原子的外层，参与了大部分元素的化学反应和电子器件的构造。
除了夸克和轻子之外，我们还发现了许多其他的粒子，如强子、玻色子等。
其中，强子是由夸克和反夸克组成的粒子，包括质子、中子和介子等。
而玻色子则是一种带有整数自旋的基本粒子，可以用来描述不同粒子之间的相互作用。
最近，科学家们还发现了暗物质和暗能量等未知的物质和能量形式，这使得我们对宇宙的构成和演化的理解更加深入和全面。
总之，宇宙中的粒子是解开宇宙基本构成的关键，我们通过先进的技术和设备不断地探索和发现新的粒子，以求更深入地理解宇宙的奥秘。
第七章从粒子到宇宙
第七章 从粒子到宇宙第1节 走进分子世界1.知道分子的概念；对分子有一定的感性认识。
2.知道分子模型的主要内容；3.通过活动了解认识物质结构过程中采用的科学方法。
4.了解纳米科学的初步内容；知道纳米材料的应用前景。
1.科学家们发现,物质是 的,但分到一定程度后,化学性质会 .科学家们把能保持物质化学性质的最小颗粒称为 。
分子的体积 ,所以通常物体所含的分子数 。
2.物质是由大量的 组成的,且它们的体积很小,一般直径的数量级为 m 。
3.一切物质都是由 组成的,分子一直处在 中,分子间存在相互作用的 力和 力。
4.任何物体都能分割成极小微粒,这是物质的可分性,如果将一块糖进行若干次对分,但要保持其独特的甜味,能够分成的最小微粒是 ( )A.原子B.分子C.小糖块D.多个分子组成的颗粒5.如图1所示,将两块表面干净光滑的铅块压紧后,它们会结合在一起,并能在 下面吊起一个较重的物体,这一现象说明了 ( )A.组成物体的分子在不停地做无规则运动B.物体的分子间有引力作用C.物体的分子间有斥力作用D.物体的分子间有间隙6.分子的体积非常小,如果把分子看作球形的,那么一般的分子的直径大约是( )A.几个微米B.几个毫米C.几个厘米D.零点几个纳米7.图甲是两块纯净铅块圧紧后，竖起悬挂，下面的铅块不会下落；图乙是喇叭上的圆形磁铁掰断后按原状相对，两半磁铁互相排斥.下列正确的是 （ ）A.由甲图的实验说明分子间有吸引力B.由乙图的实验说明分子间没有吸引力C.由甲图的实验说明分子间没有排斥力D.由乙图的实验说明分子间只有排斥力【例1】下列现象中，能说明分子在不停运动的是 （ ）A ．春天，柳絮飞扬B ．夏天，荷花飘香C ．秋天，落叶飘零D ．冬天，雪花飘飘【思路解析】:分子模型是每年中考的一个重要知识点，而且主要集中在，分子是否在运动的判断上;要让学生记住:分子是保持物质化学性质的最小微粒，分子很小，分子直径数量级达到10-10m ，所以，分子很难用眼睛看到，能用眼睛看到的就不是分子。
必考点解析苏教版八年级物理下册第七章从粒子到宇宙定向攻克试题(含答案解析)
苏教版八年级物理下册第七章从粒子到宇宙定向攻克考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、下列有关电现象的说法中正确的是（）A．得到电子的物体带正电B．摩擦起电是利用摩擦的方式创造电荷C．电荷的定向移动形成电流D．带电体A能吸引纸屑，是因为A与纸屑带异种电荷2、把一个轻质小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们互相吸引，则这个小球（）A．一定带正电B．一定带负电C．可能不带电D．一定不带电3、气体容易被压缩，是因为（）A．气体分子间没有作用力B．气体分子间隙大，分子间作用力很小C．气体分子间的引力大D．气体分子之间没有斥力4、当分子间的距离增大时，下列判断正确的是（）A．分子间的引力增大，斥力减小B．分子间的斥力增大，引力减小C．分子间的引力和斥力都增大D．分子间的引力和斥力都减小，但引力大于斥力5、小明暑假刷抖音看到了神奇的“静电章鱼”，用毛皮分别摩擦丝状塑料带和PVC管，然后将塑料带放在PVC管上方，丝状塑料带就会像章鱼样悬在空中，下列说法正确的是（）A．“丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中”与静电除尘原理相同B．用摩擦的方法使PVC管原子核发生转移而带电C．用摩擦的方法使PVC管、塑料带得失电子而使其带了电D．用摩擦的方法创造了电荷，使塑料带、PVC管带了电6、下列现象中与分子运动无关的是（）A．挂在室外的湿衣服变干B．衣柜中的樟脑丸变小C．校园中飘来阵阵桂花的香味D．拆除老旧建筑物时，灰尘飞舞7、如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（）A．食用油B．氯化钠注射液C．玻璃杯D．塑料尺8、关于摩擦起电，以下说法错误的是（）A．摩擦起电的原因是不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同B．丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷C．毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是正电荷D．如果两个带电体互相吸引，那么它们一定带异种电荷9、下列说法正确的是（）A．举高水杯可以加快水分子的热运动B．用手捏海绵，海绵的体积变小说明分子间有间隙C．在做墨水滴入水中的扩散实验中，我们看不到墨水分子在运动D．变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，是由于分子受热变大10、用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球时，验电器的金属箔张开，如图甲所示；用玻璃棒靠近（不接触）不带电的验电的金属球时，验电器的金属箔也张开，如图乙所示。
8粒子和宇宙-人教版选修3-5教案
粒子和宇宙-人教版选修3-5教案一、知识目标1.掌握粒子的概念及其中的基本粒子的分类。
2.了解宇宙的结构以及宇宙演化的简要历程，了解天文学、宇宙学等前沿领域的研究进展。
3.理解宇宙大爆炸理论，能够解释宇宙演化中产生物质的原理。
4.了解引力波的产生及探测方式，掌握引力波探测技术的原理。
二、教学重点1.宇宙演化的简要历程。
2.宇宙大爆炸理论及其产生物质的原理。
3.引力波探测技术的原理。
三、教学难点1.粒子物理领域的概念及分类。
2.引力波的探测技术及其原理。
四、教学过程1. 粒子的概念及其分类概念：粒子是物质的基本组成部分之一，是构成物质的微观单位。
分类：基本粒子分为费米子和玻色子，前者包括夸克、轻子等，后者包括光子、胶子等。
2. 宇宙的结构及其演化宇宙的结构：宇宙由星系、星云、恒星等组成。
宇宙的演化：主要有三个阶段，即宇宙膨胀、胶子湮没和核合成。
3. 宇宙大爆炸理论及其原理宇宙大爆炸理论认为宇宙起源于一次巨大的爆炸，因此宇宙是不断膨胀的。
过去的宇宙越来越小，未来的宇宙越来越大。
宇宙大爆炸产生物质的原理：由于宇宙开始时极度热，宇宙中的物质不断相互碰撞和湮灭，最终产生物质，使宇宙中的物质密度不断增加。
4. 引力波的产生及探测方式引力波是宇宙中产生的重力波，源源不断地从黑洞、中子星等处波动出来，并传播到宇宙各处。
引力波的产生与物体之间的引力相互作用有关。
引力波的探测方式：主要有两种，即激光干涉引力波天文台和千里镜引力波天文台。
五、教学方法1.讲授法：介绍粒子和宇宙的基本概念及其基本分类和演化。
2.实验法：通过引力波实验的方式，让学生亲身感受引力波的探测过程。
3.讨论法：组织小组讨论，让学生多方面、全面地了解粒子和宇宙的基础知识。
六、教学反思本节课主要目的在于让学生通过学习了解粒子和宇宙的基本知识，理解宇宙的演化过程以及探究引力波的探测技术，帮助学生了解到物理学的发展及研究前沿领域，提高学生的物理学综合素质。
第七章粒子与宇宙
• (08上海)原子核中带正电的粒子是 ( ) • A．质子 B．中子 • C．电子 D．原子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 08江苏南通）下列说法中正确的是 • A．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子 间存在引力 • B．尘土飞扬，说明分子在不停地运动 • C．弹簧能够被压缩，说明分子间有空 隙 • D．糖在热水中溶解得快，说明温度越 高，分子的热运动越剧烈
考点回顾——宇宙深处
1、光年: 1l.y＝9.4605×1015m 2、离太阳最远的是冥王星,现在人们能 够观测到的范围是：3.0×1010l.y 3、下列星系从大到小排列: 总星系、银河系、太阳系、地月系
例题选讲 1、通过学习，请你把各科学家与他们的贡献连接起
来 汤姆生 卢瑟福 阿伏加德罗 查德威克
• （08黄石）如图所示的各种现象 中，能用来说明分子间存在引力的 是
• （08江苏连云港）下列说法正确的是 • A．“破镜难重圆”是因为固体分子间 只存在着排斥力 • B．宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于大 爆炸，爆炸引起宇宙膨胀 • C．在空调房间吸烟时，会看到烟雾在 空中弥漫，这是分子的无规则运动 • D．原子核内质子所带的正电荷数与中 子所带的负电荷数相等，所以平常物 体不带电
较小
最大
分子间 最大 较大 作用力 分子 在某点附 在某一范 近振动 围内运动 运动 无 一定的形状 有
一定的体积
有 有
最小
除碰撞外作 匀速直线运 动
无
无
考点回顾——“解剖”原子
1、比分子更小的粒子,称为原子. 2、1897年,英国汤姆生发现电子. 电子的发现说明原子是可分的. 电子是自然界中最小的带电体,一个电子所带的电量 是:1.6×10－19C. 3、卢瑟福提出原子核式模型. 原子中间有一个带正电的原子核,它只占有极小的体 积,却集中了原子核几乎全部的质量,电子在核外较大空 间绕原子核高速旋转. 4、1932年,英国查德威克发现中子. 5、原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
宇宙62种基本粒子总汇
轻子主要参与弱作用，带电轻子也参与电磁作用，不参与强作用。
01、电子02、正电子（电子的反粒子）03、μ子04、反μ子05、τ子06、反τ子07、电子中微子08、反电子中微子09、μ子中微子10、反μ子中微子11、τ子中微子12、反τ子中微子6味×3色×正反粒子=36种14、反红上夸克15、绿上夸克16、反绿上夸克17、蓝上夸克18、反蓝上夸克19、红下夸克20、反红下夸克21、绿下夸克22、反绿下夸克23、蓝下夸克24、反蓝下夸克25、红粲夸克26、反红粲夸克27、绿粲夸克28、反绿粲夸克29、蓝粲夸克30、反蓝粲夸克31、红奇夸克32、反红奇夸克34、反绿奇夸克35、蓝奇夸克36、反蓝奇夸克37、红顶夸克38、反红顶夸克39、绿顶夸克40、反绿顶夸克41、蓝顶夸克42、反蓝顶夸克43、红底夸克44、反红底夸克45、绿底夸克46、反绿底夸克47、蓝底夸克48、反蓝底夸克三、规范玻色子（规范传播子）（14种）规范玻色子又分为四类：胶子：强相互作用的媒介粒子，自旋为1，无质量，有8种光子：电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，无质量，只有1种W及Z玻色子：弱相互作用的媒介粒子，自旋为1，有质量，有3种，希格斯玻色子自旋为0，有质量，只有1种引力子：引力相互作用的媒介粒子，自旋为2，无质量，只有1种胶子Gluson49、引力型-中性胶子(Ⅰ型开弦) 上夸克-上夸克50、引力型-中性胶子(Ⅰ型开弦) 反上夸克-反上夸克51、磁力型-中性胶子(Ⅰ型闭弦) （反）下夸克-（反）下夸克52、磁力型-中性胶子(Ⅰ型闭弦) 夸克-反夸克53、阳电力型胶子54、阴电力型胶子55、阳电力型胶子56、阴电力型胶子光子57、光子（光量子）引力子58、引力子（还是一个假设）玻色子Boson59、W+玻色子60、W-玻色子61、Z玻色子62、希格斯玻色子（貌似被证实）Higgs Boson四、准粒子五、复合粒子（种）5.1 强子5.1.1 重子/核子/超子质子反质子中子反中子Δ粒子Λ粒子45、Σ粒子Ξ粒子Ω粒子5.1.2 介子/夸克偶素π介子K介子ρ介子D介子52、J/ψ介子Υ介子4.2 其他4.2.1 原子核/原子/奇异原子电子偶素渺子偶素介子原子超子原子反氢介子核超核重味超核分子。
初二物理从粒子到宇宙试题答案及解析
初二物理从粒子到宇宙试题答案及解析1.关于粒子和宇宙，下列说法正确的是A．水和酒精混合后总体积变小，直接证明了分子间存在引力B．摩擦起电是通过摩擦的方法创造了电荷C．卢瑟福建立了类似行星绕日的原子的核式结构模型D．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的【答案】C【解析】A．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，不能证明了分子间存在引力，错；B．摩擦起电是通过摩擦的方法是电荷发生了转移，而不是创造了电荷，错；C．卢瑟福建立了类似行星绕日的原子的核式结构模型，正确；D．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的，错，宇宙中绝对不动的物体是不存在的，运动和静止是相对的。
正确选C。
【考点】分子电荷宇宙2.科学家做出了很多的贡献，其中提出了日心说，奠定了经典物理学的基础．【答案】哥白尼；牛顿．【解析】解：①哥白尼的贡献是提出著名“日心说”；②伟大的英国科学家牛顿，曾在力学、光学、天文学、数学等方面作出卓越的贡献，奠定了经典物理学的基础．故答案为：哥白尼；牛顿．【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，在学习中应注意．3.在人类探索宇宙的历程中，古希腊大文学家托勒玫提出了以地球为宇宙中心的说；1400多年后，波兰天文学家哥白尼创立说；宇宙是一个有层次的天体结构系统，我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的（选填“行星”、“恒星”或“卫星”），科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这说明．【答案】地心；日心；恒星；宇宙在膨胀 (合理即可)【解析】古希腊天文学家托勒密提出以地球为中心的宇宙模型，简称“地心说”．近代波兰科学家哥白尼提出以太阳为中心的宇宙模型，简称“日心说；宇宙是一个有层次的天体结构系统，我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的恒星；科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这一现象对谱线红移理论提供了有力的佐证。
粒子和宇宙总结知识点
粒子和宇宙总结知识点一、宇宙的起源和演化1. 宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论是目前被广泛接受的宇宙起源理论。
根据这一理论，宇宙在约138亿年前的一个暴烈的爆炸中诞生。
在这个初始的爆炸中，整个宇宙从一个极其狭小且极其热的点中迅速膨胀，给宇宙留下了我们今天所见的广阔天空和无尽星辰。
宇宙的膨胀是持续不断的，宇宙也一直在演化和扩展。
2. 宇宙的演化宇宙的演化包括了宇宙的形成、变化和发展。
在大爆炸之后，宇宙经历了各种复杂的过程，包括星体的形成和宇宙的膨胀等。
在宇宙的早期阶段，物质是稀薄的、温度极高的，并且存在大量的辐射。
随着时间的推移，宇宙逐渐冷却、膨胀，星体形成，星系形成，恒星熄灭，超新星爆发，黑洞形成等一系列惊人的过程，最终演化成我们今天所见的宇宙。
3. 宇宙中的黑暗物质和暗能量宇宙中包含了大量的黑暗物质和暗能量。
黑暗物质是一种不发光的物质，它不与电磁辐射相互作用，也就是说，我们无法直接探测到它。
然而，根据宇宙的观测数据，科学家们估计黑暗物质占据了宇宙绝大部分的质量。
而暗能量则是一种不断推动宇宙膨胀的能量，也是宇宙加速膨胀的原因。
关于黑暗物质和暗能量的研究是现代宇宙学的重要课题，对于我们理解宇宙的结构和演化非常重要。
4. 宇宙中的结构在我们今天的宇宙中，存在着各种各样的结构，包括恒星、行星、星系、星云、超新星等等。
宇宙中最大的结构是星系，星系又由恒星、行星、气体和尘埃等组成，而最小的结构则是微观粒子。
而在更加宏观的层面，宇宙中还存在着超大尺度结构，比如星系团、宇宙大墙等。
了解这些结构对我们理解宇宙的形成和演化有着重要的意义。
二、粒子的结构和分类1. 粒子的基本结构粒子是构成物质的最基本组成部分，它们通过各种相互作用形成了我们所见的一切物质。
根据现代物理学的研究，粒子可以分为基本粒子和复合粒子两种。
基本粒子是构成一切物质的最基本的粒子，而复合粒子则是由基本粒子通过相互作用形成的。
基本粒子包括了夸克、轻子、光子、胶子、弱子等等。
宇宙中的粒子：解开宇宙的基本构成
1. 人类对宇宙的探索从古至今一直没有停止过，随着科学技术的不断发展，我们对宇宙中的粒子有了越来越深入的认识。
这些微小而神秘的构成宇宙的基本单位，给我们揭示了宇宙的奥秘和无限可能性。
2. 在宇宙中，粒子是构成物质和能量的基本组成部分。
它们以不可思议的速度在宇宙中飞行和相互作用，创造出宇宙中的一切事物。
3. 最基本的粒子是所谓的“基本粒子”，它们被认为是不可再分的，也就是说它们是宇宙中最小的单位。
目前，我们已经确认了包括夸克、轻子、玻色子和弦的基本粒子。
其中，夸克和轻子是构成物质的基本粒子，而玻色子则负责传递力量。
4. 夸克是构成原子核的基本粒子，它们以三个为一组组成质子和中子。
夸克有六种不同的“口味”，包括上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、粲夸克和奇夸克。
这些夸克的组合形成了不同种类的质子和中子，从而构成了原子核。
5. 轻子是构成物质的另一种基本粒子，其中最为众所周知的是电子。
电子是带有负电荷的粒子，它们围绕原子核运动，形成了原子的外层。
此外，轻子还包括中微子和与之相对应的反粒子。
6. 玻色子是负责传递力量的基本粒子，它们通过相互作用传递力量和能量。
其中，最为著名的是光子，它传递着电磁力，使我们能够看到光和感受热。
此外，还有负责强力和弱力传递的胶子和W、Z玻色子。
7. 弦理论认为，粒子实际上是由一维的“弦”振动形成的。
这个理论试图解释宇宙中所有粒子和力的起源。
弦理论引起了广泛的关注和研究，因为它可能是统一所有物质和能量的理论。
8. 通过对宇宙中的粒子进行研究，科学家们不仅可以更好地了解宇宙的起源和演化，还可以深入探索我们自身的构成和存在。
例如，通过研究宇宙中的暗物质和暗能量，我们可以揭示宇宙中隐藏的力量和结构。
9. 宇宙中的粒子也给科学家们带来了许多挑战和困惑。
例如，量子力学的规律与相对论的理论似乎存在矛盾，而科学家们一直在寻求一种统一的理论来解释宇宙中的粒子行为。
10. 总之，宇宙中的粒子是解开宇宙奥秘的关键所在。
从粒子到宇宙知识点梳理
从粒子到宇宙知识点梳理1.粒子：-原子：是物质的基本单位，由质子、中子和电子组成，质子和中子位于原子核中，电子绕着核旋转。
-亚原子粒子：包括了质子、中子和电子，以及更小的粒子，如夸克、轻子等。
-强相互作用：是负责维持原子核内质子和中子之间的相互作用力，从而使原子核稳定。
2.分子：-由两个或更多原子通过共享电子而结合形成。
-化学反应：分子之间的电子重新排列的过程，产生新的化学物质。
3.物质的相态：-固态：原子或分子之间的接触比较紧密，呈现出固定的形状和体积。
-液态：原子或分子之间的接触不如固态紧密，呈现出流动的特性。
-气态：原子或分子之间的接触非常稀疏，呈现出高度扩散的特性。
4.能量：-动能：物体由于运动而具有的能量。
-势能：物体由于位置、形状或状态而具有的能量。
-转换：能量可以在不同形式之间转换，如机械能、化学能、热能等。
5.空间和时间：-物理空间：为描述物质存在的范围，通常是三维的。
-相对论：爱因斯坦的相对论理论认为空间和时间是相互关联的，被称为时空。
-引力：负责物体之间的相互吸引力，弯曲了时空。
6.天体物理学：-太阳系：由太阳、八大行星和其他小天体组成的系统。
-恒星：像太阳一样的巨大气体球，通过核融合产生能量。
-星系：由恒星、行星、气体、尘埃和暗物质等构成的巨大结构。
-宇宙大爆炸理论：认为宇宙起源于一次巨大的爆炸事件，宇宙不断膨胀。
7.暗物质和暗能量：-暗物质：无法直接观测到的物质，但通过引力的作用可以推测其存在。
据估计，宇宙中大部分物质都是暗物质。
-暗能量：据观测数据推测，宇宙中有一种未知形态的能量，正不断推动宇宙的膨胀加速。
总结起来，从粒子到宇宙的知识点主要包括粒子结构、物质相态、能量转换、空间时间的相互关系以及天体物理学的研究内容。
这些知识点帮助我们更好地理解宇宙的本质和演化过程。
中考试题汇编 第7章 从粒子到宇宙
灌南县堆沟港中学八年级物理中考试题汇编---从粒子到宇宙（第四周）设计:张万刚班级姓名一、选择题(共20)1)（江苏常州）下列现象中，能说明分子在做无规则运动的是( )A．春天：春江水暖鸭先知B．夏天：满架蔷薇一院香C.秋天：数树深红出浅黄D．冬天：纷纷暮雪下辕门2)（江苏连云港）下列说法正确的是( )A．“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着排斥力B．宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀C．在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动D．原子核内质子所带的正电荷数与中子所带的负电荷数相等，所以平常物体不带电3)（江苏南京）小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是( )A．雪花漫天飞舞说明分子在做无规则运动B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，地球是宇宙的中心C．将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，说明分子间有吸引力D．电子的尺度比原子的尺度4)（江苏南通）下列说法中正确的是( )A．原子是由原子核和核外电子组成的B．在天文学中，用“光年”作为时间单位C．太阳是宇宙的中心，地球是太阳的一颗行星D．谱线“红移”现象说明星系在逐渐靠近我们5)（江苏宿迁）关于粒子和宇宙的说法正确的是( )A．汤姆生发现电子说明原子是可分的B．扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动C．大到天体、小到微观粒子都在不停地运动，其中太阳是宇宙的中心D．把10毫升酒精和10毫升水混合在一起，体积等于20毫升6)（江苏无锡）下列关于分子和原子的说法，正确的是( )A．原子是不可再分的最小粒子B．分子是不可再分的最小粒子C．原子结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核D．分子结构与太阳系十分相似，它的中心是原子7)（江苏徐州）一百多年来，科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着。
下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是( )A．分子夸克质子电子B．分子原子核质子夸克C．原子核电子质子分子D．分子原子电子原子核8)（08江苏盐城）微观粒子与宇宙天体有很多相似之处。
粒子和宇宙课件
04
粒子和宇宙的研究方法
实验观测
总结词
实验观测是研究粒子和宇宙的重要手段之一，通过直 接观察和测量粒子的属性和行为，以及宇宙中的天文 现象，可以获取大量关于粒子和宇宙的信息。
详细描述
实验观测涉及各种高能物理实验和天文观测。在高能 物理实验中，科学家利用粒子加速器和探测器观测和 测量粒子的属性和行为，例如电子、质子、中子等基 本粒子的质量和电荷等基本物理量。在天文观测中， 科学家利用望远镜、卫星等观测设备观测宇宙中的天 体和天文现象，例如星系、恒星、行星、黑洞、暗物 质等。通过这些观测，科学家可以了解宇宙的起源、 演化和结构。
宇宙对粒子的影响
粒子演化
宇宙中的温度、压力、密度等环 境因素影响着粒子的演化过程， 使粒子在不同的条件下形成不同
的物质形态。
粒子分布
宇宙中的物质分布和演化影响着粒 子的分布，如星系的形成和演化过 程中，粒子的分布和运动状态也随 之发生变化。
粒子性质
宇宙中的环境因素也影响着粒子的 性质，如电子在原子中的能级和跃 迁方式，以及粒子的自旋和电荷等。
03
粒子和宇宙的关系
粒子在宇宙中的作用
01
02
03
构成物质
粒子是构成物质的基本单 位，宇宙中的所有物质都 是由粒子构成的。
传递力
粒子在宇宙中传递各种力， 如电磁力、弱力、强力等， 这些力影响着宇宙中物质 的相互作用和演化。
维持平衡
粒子在宇宙中通过相互反 应和转化，维持着各种平 衡状态，如电子和质子的 数量平衡。
粒子的分类
根据其来源和性质，粒子可以分为多 种类型，如原子核粒子、强子、轻子 和光子等。
粒子还可以根据其电荷和重子数进行 分类，如带电粒子、中性和重子等。
理论物理中的粒子物理学和宇宙学
理论物理中的粒子物理学和宇宙学在现代物理学中，粒子物理学和宇宙学都是两个非常有意思的领域。
它们分别关注着微观和宏观的物理现象，是研究物质世界的两个方向。
粒子物理学是研究基本粒子的性质，而宇宙学则是研究宇宙的起源、演化和结构。
本文将从基本概念、历史发展、现状和未来展望等方面来介绍粒子物理学和宇宙学。
一、粒子物理学1. 基本概念粒子物理学是研究物质组成的基本粒子及其相互作用的学科。
它涉及到各种粒子，比如电子、质子、中子、光子和各种强子、轻子等等。
其中，强子是由夸克所组成的粒子，比如质子、中子等，而轻子则是不包含夸克的粒子，比如电子、中微子等。
同时，粒子物理学也研究粒子与辐射的相互作用，比如粒子的散射、产生、衰变等。
2. 历史发展粒子物理学的历史可以追溯到20世纪初。
当时，人们已经开始探索原子的内部结构，而玻尔的原子模型也被大家广泛接受。
然而，20世纪20年代，实验数据却开始出现一些反常现象，这些现象不能够被玻尔的模型所解释。
后来，物理学家玻恩便提出了一个重要假说：物质的微观结构应该是不连续的，即粒子模型。
随着实验技术的不断发展，人们开始观测到越来越多的粒子，而这些粒子又被发现有着复杂的相互作用，比如产生、散射、衰变等等。
于是，粒子物理学开始成为一个独立的学科。
在20世纪50年代初期，一个名为达谷的物理学家提出了弱相互作用理论，为探索基本粒子的相互作用提供了奠基性工作。
此后，粒子物理学的实验和理论发展更加迅速，随着粒子加速器的应用，越来越多的基本粒子被发现，人们对它们的相互作用和内部结构也有了更深刻的认识。
3. 现状和未来展望目前，粒子物理学已经成为物理学中的一个重要分支，是研究物质基本结构和特性的关键学科。
粒子物理学的研究手段主要是高能加速器、探测器和理论模型。
通过实验，人们可以观测粒子的衰变、产生和散射等现象，并通过这些观测来验证或推翻理论模型。
同时，人们还在不断地探索更高能级和更小尺度的粒子现象，希望在更深层次上揭示出物质的本质属性。
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理原 恒星的演化 瞬间的绚烂（二）——超新星爆发 子 对于大质量的恒星，由于引力巨大，氢烧完后，引力导致的 核 坍缩会十分猛烈，这时，大量的能量瞬间爆发出来，恒星的 物 亮度瞬间爆增上千万倍，乃至上百亿倍，这就是超新星爆发。 一颗超新星在爆发时输出的能量可高达1043焦，这几乎相当 于我们的太阳在100亿年时间里输出能量的总和。超新星爆发 时，抛射物质的速度可达107m/s，超新星并不是新的星，而 是恒星死亡的绽放。
弱电统一理论:电磁相互作用和弱相互作用 被看作是一种相互作用。 大统一理论试图将强、电、弱三种相互作 用统一起来。
理原 子 核 物
欧洲核子中心高能质子同步加速器上的UAI 探测器
南 京 市 第 一 中 学 1983年，鲁比亚实验组在高能质子—反质子对撞试验中发现了W +、 物 理 W -和 Z0 粒子。为60年代提出的弱电统一理论提供了实验上的支持。 组
南 京 市 第 一 中 学 物 理 组
白矮星、地球和中 子星大小的比较
理原 子 核 物
恒星的演化 恒星的死亡（四）——黑洞
质量超过奥本海默极限的致密天体，中子的简并压力不足以抗衡引 力，这个天体还要坍缩 , 它坍缩的结果会变成一种非常特殊的比中 子星更致密的天体——其体积无限被压缩，以致其第二宇宙速度超 过光速，光也无法从其内部逃出，所以叫黑洞。 按照广义相对论推出的黑洞，在其中心的那个几何点，物质密度、 引力和起潮力都是无穷大 , 这就是所谓“中心奇点”的状态。这无疑 是荒唐的，这说明在中心奇点附近，广义相对论不再正确了。
理原 子 核 物
恒星的演化
恒星的摇篮——星云
人马座礁湖星云
猎户座马头星云
南 京 市 第 一 中 学 物 理 组
天蛇座老鹰星云
麒麟座玫瑰星云
猎户座女巫星云
理原 子 核 物
恒星的演化
壮年期的恒星
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我们的太阳 质量不同的恒星, 安定时间的长短不同,它们寿命的长短取决于其自身的质量。 O.2太阳质量的恒星，为1万亿年；1 太阳质量的恒星, 为100亿年；15太阳质 量的恒星，为2000万年。这是因为质量大的恒星内部虽然有更多的氢燃料， 但是它内部的温度和压力也相应更高，这使核聚变反应的强度也成倍增大， 氢的消耗比小质量恒星快得多, 因而它们的光度也大。这导致质量大的恒星 寿命反而要短于质量小的恒星。
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大麦哲 伦星云 1987A 超新星
金牛座蟹状星云是1054 年爆发超新星的遗骸
恒星的演化 恒星的死亡（三）——中子星 理原 子 超新星爆发后，如果剩下的核的质量在1．44—2个太阳质 核 量（奥本海默极限 ）之间。巨大的引力使得电子的简并压 物 力也不足以对抗，电子被压入原子核，整个恒星成为一个 中子球，依靠中子的泡利不相容原理产生的简并压力对抗 引力。它的直径只有10千米左右，其密度特别大，1立方厘 米可达1亿吨以上，自转特别快。也叫脉冲星。
长程 < 10-17 长程
10-23
强子
10-20 ~ 10-16 强子 轻子 光子 ~ 10-8 强子 轻子 一切物质
理原 子 核 物
相互作用是通过交换一定粒子实现的
作用类型 引力作用 电磁作用 交换粒子 引力子 光子 弱作用
玻色子 (W+ 、W– Z0 粒子)
强作用
胶子
引力子尚未被实验证实
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汤姆逊（电子）
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理原 子 核 物
1995美国费米国家加速器实验室证 实了顶夸克(Top Quark)的存在
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理原 子 核 物
强子结构的夸克模型
强子结构夸克模型 (1964年 ) ：
介子（夸克和反夸克组成） 重子（三个夸克组成）
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下夸克 d
上夸克 u
奇夸克 s
顶夸克 t
粲夸克 c 底夸克 b
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四种基本相互作用
相对强度 力程(m) 作用时间(s) 参与离子
类别
强作用
电磁作 用 南 京 市弱作用
第 一引力作 中 学 用 物 理 组
1
~10-2 ~10-13 ~10-39
< 10-15
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正在吞噬恒星的 黑洞的想象图
钱德拉望远镜拍摄 黑洞攻击星系照片
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恒星的演化
白矮星
恒 星
星 云
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红 巨 星
中子星 黑洞 星云 二 代 恒 星 白矮星 红 巨 星
中子星
黑洞
星云
三 代 恒 星
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根据大爆炸宇宙论，甚早期的宇宙是一大 片由微观粒子构成的均匀气体，温度极高，密 度极大，且以很大的速率膨胀着。这些气体在 热平衡下有均匀的温度。这统一的温度是当时 宇宙状态的重要标志，因而称宇宙温度。气体 的绝热膨胀将使温度降低，使得原子核、原子 乃至恒星系统得以相继出现。
理原 宇宙微波背景辐射 子 1964年，美国贝尔实验室的工程师阿诺· 彭齐亚斯和 核 罗伯特· 威尔逊发现了一种充满整个宇宙的电磁辐射。特 物 徵和绝对温标2.725K的黑体辐射相同。频率属与微波范围。 它给了大爆炸理论一个有力的证据，并且与类星体、脉冲 星、星际有机分子一道，并称为20世纪60年代天文学“四 大发现”。彭齐亚斯和威尔逊也因发现了宇宙微波背景辐 射而获得1978年的诺贝尔物理学奖。
理原 子 核 物
粒子和宇宙
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理原 子 核 物
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理原 子 核 物
基本粒子，基本？
分子
原子
电子
质子
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中子Biblioteka 理原 子 核 物卢瑟福（质子） 查 德 威 克 （ 中 子 ）
道尔顿（原子） 盖 尔 曼 （ 夸 克 ）
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1950年前后，伽莫夫第一个建立了热大爆炸 的观念。这个创生宇宙的大爆炸不是习见于地球 上发生在一个确定的点，然后向四周的空气传播 开去的那种爆炸，而是一种在各处同时发生，从 一开时就充满整个空间的那种爆炸，爆炸中每一 个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。事实上应该 理解为空间的急剧膨胀。"整个空间"可以指的 是整个无限的宇宙，或者指的是一个就象球面一 样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。
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宇宙的演化
宇宙——从何而来？
• 大爆炸理论 (The Big Bang Theory) • 宇宙从一个“奇点”爆炸产生
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理原 子 核 物
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早在1929年，埃德温· 哈勃作出了一个具有里 程碑意义的发现，即不管你往哪个方向看，远处的 星系正急速地远离我们而去。换言之，宇宙正在不 断膨胀。这意味着，在早先星体相互之间更加靠近。 事实上，似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时 刻，它们刚好在同一地方，所以哈勃的发现暗示存 在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙无限紧密。
在原子核周围，依靠电子间的泡利不相容原理产生的斥力抵抗 引力, 处于一种称为简并态的超密状态, 其中一个火柴盒大小的 物质, 如果能拿到地球上来, 就重达1吨左右。
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人马座钻石星， 这块钻石直径是 4000公里，质量 2千亿亿亿吨。
太阳在70亿年后，也将变成类似的钻石。
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彭齐亚斯 威尔逊
理原• 子 • 核 • 物
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从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来，通过几十年的努力，宇 宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史： 大爆炸开始时 150－200亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。 大爆炸后10-43秒 宇宙从量子背景出现。 大爆炸后10-35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。 大爆炸后10-5秒 10万亿度，质子和中子形成。 大爆炸后0.01秒 1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅 占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。 大爆炸后0.1秒后 300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。 大爆炸后1秒后 100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出 现，核力尚不足束缚中子和质子。 大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。 大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。 大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙 主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的 气体云块，直至恒星和恒星系统。
全天最亮恒星——天狼星(其伴星是一颗白矮星)
理原 子 核 物
恒星的演化 不稳定期—红巨星、恒星的爆发
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红巨星
当内部氦核心被点 燃后的恒星的爆发
恒星的演化 恒星的死亡（一）——白矮星 理原 子 抛射质量后，如果剩下的燃料无法点燃，而核的质量小于 核 1．44个太阳质量（钱德拉塞卡极限），这颗恒星便可能演化 物 成为白矮星。由于引力十分巨大，和外电子被紧密压缩，密布