物理198《粒子和宇宙》(新人教版选修35)精品PPT课件

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。
大爆炸后0.1秒后 300亿度，中子质子比从1.0下 降到0.61。
一、“基本粒子”不基 本
最开始人们认为光子、电子、中子、质子 是组成物质的不可再分的最基本粒子
后来科学家们发现了许多不同新粒子 而且质子中子本身也有复杂结
道尔顿 （原子）
（ 夸 克 ）
盖 尔 曼
汤姆逊 （电子）
（查 中德 子威 ）克
卢瑟福 （质子）
五、恒星的演化
宇宙尘埃
星云团
白矮星
超新星SN1987
黑洞
为更好满足学习和使用需求，课件在下载 后自由编辑，请根据实际情况进行调整
Thank you for watching and listening. I hope you can make great progress
夸克有6种； 上夸克，下夸克，奇异夸克，粲夸克，
底夸克，顶夸克。
所带电荷是元电荷的2/3或-1/3 每种夸克都有对应的反夸克
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
➢ ➢
宙 时 各大 间 处爆 的 同炸 零 时是 点 产在
生无 限 的 宇
大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的 产生，例如核反应堆发电（核裂变）、太阳发光 （核聚变）、天然放射性（贝塔衰变）、超新星 爆发等等
玻色子
三、夸克模型
夸克是强子的基本组分
所有的中子都是由三个夸克组成的， 质子由两个上夸克和一个下夸克组成， 中子是由两个下夸克和一个上夸克组 成。
1995美国费米国家加速器实验室证实 了顶夸克(Top Quark)的存在
按粒子与各种相互作用的不同关系， 可分为：
强子 、轻子、 媒介子
强子
参与强相互 介子、重子（质 作用的粒子 子、中子，超子）
轻子 媒介子
不参与强相 互作用的粒 子
传递相互作 用的粒子
电子，电子中微 子，μ子、μ子中 微子、τ子、τ子 中微子
光子，中间波色 子，胶子
中微子是一种基本粒子，不带电，质量极小，几 乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。太阳 内部核反应产生大量中微子，每秒钟通过我们眼 睛的中微子数以十亿计。
第十九章 原子核 第八节 粒子和宇宙
比比谁小
分子由__原__子__构成，不同原子构成__化__合__物_分 子，相同原子构成____单__质_分子。
原子是由位于中心的_原__子__核__和核外高速旋 转的_电__子___构成的。
（电子带_负__电，原子核带__正_电） 原子核是由_质__子__和__中__子_构成的。 （质子带_正__电，中子___不__带__电） 质子和中子都是由_夸__克__组成的。
二、发现新的粒子
1932年，发现正电子 1937年，发现μ子 1947年，发现了K介子和π介子 后来，还发现一些质量比质子大的粒子，
叫做超子
反粒子： 质量、寿命、自旋等物理性质与过去已发
现的粒子相同，而电荷等其他性质相反， 这些粒子叫反粒子。
例如， 电子的反粒子是正电子，其电荷量 与电子相同，但带正电荷;反质子电荷量与 质子相同，但带负电荷。
四、宇宙的演化
微观世界里的粒子物理、量子理论，与研 究宇宙的理论竟然相互沟通支撑。
格拉肖说：隐藏在原子内心的，是宇宙结 构的秘密。
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。
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。