九年级(初三)物理19.8粒子和宇宙-课件
高中物理课件-19.7+聚变、19.8粒子和宇宙
(2)核反应中释放的核能为
ΔE=Δmc2=(238.999655 - 234.99347 - 4.001509)×931.5
=4.356MeV
由能的转化和守恒定律知 EkU+E kα=ΔE - 0.09 = 4.266MeV ∵pU=pα ∴由EK=1/2·mv2 =p 2/2m EKU / EKα=mα /mU=4/235 ∴ α粒子的动能为 EK α = (EkU+E kα ) × mU / (mα +mU )
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。
4.宇宙的演化、恒星的演化
要了解宇宙起源需了解物质的组成的粒子, 这是因为在物理学中研究微观世界的粒子物理、 量子理论,与研究宇宙的理论竟然相互沟通、 相互支撑。
➢ ➢
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
宇宙的演化过程示意图
大爆炸——夸克、轻子、胶子等——强子时 代——轻子时代——核合成时代——电子质 子复合成氢原子——形成恒星和星系。
恒星演化过程示意图
宇宙尘埃——星云团——恒星诞生——氢核聚 合成氦核——氦核聚合成碳核——其他聚变 过程——无聚变反应、形成白矮星,中子星或 黑洞。
[精品课件]201x-201x学年高中物理 第十九章 原子核 19.8 粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5
子 相互作用 子、胶子
传递弱相互作用;胶子传递强相
互作用
一二三
三、宇宙的演化
时间 宇宙形成之 初 大爆炸之后 约 10-44 s 大爆炸之后 约 10-6 s 时间稍大于 10-6 s
温度
1032 K 1013 K 1011 K
粒子
“粒子家族”
产生了夸克、轻子、胶子等粒子
夸克构成了质子和中子等强子,称为强子 时代 只剩下少量夸克,而自由的光子、中微子 和电子等轻子大量存在,称为轻子时代
即存在分数电荷。
4.夸克禁闭:夸克不能以自由的状态单个出现,这种性质称为夸克
禁闭。
一二三四五
四、宇宙的演化 宇宙起源于一次大爆炸,这种理论被称为宇宙大爆炸理论。
宇宙大爆炸
温度 1011 ������ 轻子时代
温度 1032 K
夸克、轻子、胶子等粒子
温度 109 ������
温度 104������
类型一
类型二
对宇宙演化的理解
【例题2】 关于宇宙的成因,目前比较容易被接受的是宇宙起源
于
。
解析:目前关于宇宙成因有许多说法,其中具代表性和多数科学
家所接受的是“大爆炸”学说,即认为宇宙起源于一次大爆炸。尽管
“大爆炸”学说受到很多人的支持,但仍有很多不解之谜。
答案:大爆炸
题后反思宇宙成因的说法很多,大爆炸理论是最具代表性的。
发现的粒子
互作用
说明
强相互作 质子、中子、介 质子是最早发现的强子,强子有
强子 用
子、超子
内部结构,由“夸克”粒子构成;强
子又分为介子和重子两类
电子、电子中微 轻子 不参与强 子、μ 子、μ 子中 最早发现的轻子是电子,未发现
19.8 粒子和宇宙(解析版)
19.8 粒子和宇宙学习目标1.知道粒子的分类及其作用。
2.了解宇宙起源的大爆炸说及恒星的演化。
知识点一、新粒子的发现2.发现新粒子:20 世纪30 年代以来,人们对宇宙线的研究中发现了一些新的粒子。
(1)1932 年发现正电子;1937 年发现μ子;1947 年发现K 介子与π介子(2)实验中发现了许多反粒子,现在发现的粒子多达400 多种。
(3)许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质相反的粒子,叫做反粒子。
3.探测工具:粒子加速和粒子探测是研究粒子物理的主要工具。
4.粒子的分类按粒子与各种相互作用的关系,可分为三大类:强子、轻子和媒介子。
强子:是参与强相互作用的粒子:质子、中子… (强子又分为介子和重子)轻子:轻子是不参与强相互作用的粒子。
电子、电子中微子媒介子:传递各种相互作用的粒子。
光子、胶子…。
1轻子不参与强相互作用电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未发现内部结构媒介子传递各种相互作用光子、中间玻色子、胶子光子、中间玻色子、胶子分别传递电磁、弱、强相互作用知识点二、夸克模型1.1964年提出夸克模型,认为强子由更基本的成分组成,这种成分叫做夸克(quark)。
夸克模型经过几十年的发展,已被多数物理学家接受。
(1)组成强子的粒子有六种夸克,分为上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。
2 1(2)夸克带电荷为元电荷的+或-倍,每种夸克都有对应的反夸克,夸克不能以自由的状态单个3 3出现。
3.科学家们还未捕捉到自由的夸克。
夸克不能以自由的状态单个出现,这种性质称为夸克的“禁闭”。
能否解放被禁闭的夸克,是物理学发展面临的一个重大课题。
夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破,它指出电子电荷不再是电荷的最小单元,即存在分数电荷。
而另一方面也说明科学正由于一个一个的突破才使得科学得到进一步的发展。
1 1 0 +1 1 0 +1 【题 1】已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克 u 或夸克 d )和一个反夸克(反夸克u 或反夸克d ) 组成的,它们的带电荷量如下表所示,表中 e 为元电荷。
物理:19.8《粒子和宇宙》PPT课件(新人教版 选修3-5)
A.
B.
C.
D.
介子、重子(质 子、中子,超子)
轻子
不参与强相 互作用的粒 子
媒介子
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。 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
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构 所以,基本粒子不基本。
ห้องสมุดไป่ตู้
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
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。
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。
人教版高中物理选修35课件:第19章19.8+粒子和宇宙+(共24张PPT)
1、按自旋分类
分类
自旋
泡利不相容原 理
统计规律
费米子 (电子 质子 中子 各
种重子)
半整数 1/2,3/2,…
服从
费米—狄拉克统计分 布
玻色子 ( 光子 介子 K介子、介子 )
整数 0或1等
不服从
玻色— 爱因斯坦统计 分布
2、共振态粒子— 寿命极短(约10-23s)
3、正粒子、反粒子
正、反粒子物理量的绝对值都相同,但某些物
( 夸 克 )
盖 尔 曼
一、“基本粒子”不基本
1995美国费米国家加速器实验室证实了 顶夸克(Top Quark)的存在
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
类别 强作用 电磁作用 弱作用 引力作用
相对强度 1
~10-2 ~10-13 ~10-39
力程(m) < 10-15 长程 < 10-17 长程
作用时间(s) 10-23
10-20 ~ 10-16 ~ 10-8
参与离子 强子
强子 轻子 光子 强子 轻子 一切物质
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
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 +1/3 0 0 0 1/2
1/2 0 +1/3 0 0 0
s 奇夸克 0.15 -1/3 1/2 1/3
19.8粒子和宇宙ppt课件
物理学中有一个非常有趣的现象:研究 微观粒子物理、量子理论、与研究宇宙的 理论竟然相互沟通,相互支持。正如诺贝 尔物理学奖学者格拉肖所说:“隐藏在原 子内心的,是宇宙结构的秘密。”,那么 宇宙到底从何而来呢?
17
大爆炸理论 (The Big Bang Theory) 宇宙从一个“奇点”爆炸产生
21
爆炸之初,物质只能以中子、质子、 电子、光子和中微子等基本粒子形态 存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导 致温度和密度很快下降。随着温度降 低、冷却,逐步形成原子、原子核、 分子,并复合成为通常的气体。气体 逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各 种各样的恒星和星系,最终形成我们 如今所看到的宇宙。
22
20
宇宙大爆炸理论: (Big Bang)是一种学说,是根据天文观
测研究后得到的一种设想.大约在150亿年 前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着 极高的温度,因而发生了巨大的爆炸.大爆炸 以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我 们看到的宇宙.现在,许多科学家都支持这 一说法,并产生了大量的科学证据证明这 一学说。
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, 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 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。
北师大版九年级物理第十六章粒子和宇宙一探索微观世界的历程课件
项目
主要内容
汤姆孙 发现了电子,揭开了原子神秘“面纱”的一角;电子带
负 电,原子核带 正 电。
揭开 原子 的“面 纱”
卢瑟福 和他的学生查德威克先后发现了带正电的质子和不带
电的中子,并确定原子核是由质子和中子组成。人们乐观地认为
Байду номын сангаас电子、质子和中子是构成物质世界的基本单元,称它们
为 基本粒子
。
1964年,美国物理学家 盖尔曼 提出质子、中子、介子、超子等
知识点二:揭开原子的“面纱” 2.卢瑟福提出的假说最接近实际,他认为原子中心有一个带正电 的 原子核 ,带负电的 电子 绕原子核高速旋转,人们把这个模型 称为行星模型。
知识点三:纳米科技 3.“纳米”是一种长度单位,1 nm=10-9 m,纳米技术是以0.1~100 nm这样的尺 度为研究对象的前沿科学,目前我国在纳米技术的研究方面已处于领先地 位。1.76×109 nm 可能是( A )。 A.一个人的身高 B.物理课本的长度 C.一座山的高度 D.一个篮球场的长度
都由三种基础粒子组成,它们分别称为 上夸克 、__下__夸__克___
和 奇异夸克
项目
主要内容
在物理学中,原子、原子核及其更深层次的客体统称为 微观粒子, 纳米 简称 粒子 。它们的尺度都小于10-9m,我们把10-9m也作为一个 科技
长度单位,称作 纳米
轻松尝试应用
知识点一:思维的火花、走向科学 1.分子是由 原子 组成的,由不同的原子组成的分子构成 化合物 , 相同的原子组成的分子构成 单质 。
粒子和宇宙 一、探索微观世界的历程
快乐预习感知
项目
主要内容
以 玻意耳 和 道尔顿 为代表的科学家确立了原子论,
北师大九年级物理下册 (浩瀚的宇宙)粒子和宇宙课件
02
一、宇宙概观
人类对宇宙的认识过程
1.“四方上下曰宇,古往今来曰宙”。宇即为空间,宙即为时间。 2.在古老的宇宙观中,人们把天看成一个盖子,把地看成一块平板,平板由柱子支 撑着——“天圆地方”。 3.公元2世纪,古希腊天文学家托勒密提出了“地心说”。 4.16世纪波兰天文学家哥白尼倡导“日心说”。 5.20世纪以来,由于大型天文望远镜的使用,以及空间技术的发展,人类已经认识 到上百亿年和上百亿光年的时空区域。
散布在宇宙中的星系多达1000亿个
银
河外星系草
河 附
帽
近
星
星 系
系
马
仙
女
头
星
星
系
云
阿伯尔2218星系团
思考:
1. 人们从古至今对宇宙的观测、探测是从什么手段 开始的? 2. 人类对宇宙的新探索始于哪种探测手段?
03
二、飞向太空
·
1957年10月世界第一颗人 造卫星在前苏联发射成功
尼 尔 阿 姆 斯 特 朗
(1930— )
1961、4、12
1969、7、20
第一位太空人:前苏联 宇航员尤里·加加林
加 加 林
(1934-1968)
地 球 照 片
月 球 车
中国人的飞天梦
天宫一号
三、破解宇宙奥秘之路 古代中国
浑天说
形成于7000年前的古代中国星象观念
张衡(78-139)
国外
古巴比伦人的宇宙模型
三、破解宇宙奥秘之路 公元1609年,伽利略用自制的天文望远镜第一 次揭开了太阳系神秘面纱
知识点2 浩瀚的宇宙
(2)日心说:16 世纪,波兰学者哥白尼提出了“日心说”, 认为太阳是整个宇宙的中心。
人教版高中物理选修3-5第十九章 原子核19.8粒子和宇宙教学课件 (共16张PPT)
彼得·希格斯
粒子
粒子
思考 讨论
对原子的认识花了2000年左右,而后来大量 粒子的发现只用了100年左右,对此你有何感想?
1.观念的突破
2.研究方法的不断完善
3.研究工具的不断进步
粒子
同步
加速器
直线加速器装置示意图
直线
国家同步辐射实验室能量为800M℮V的电子存储环
粒子
对撞机
北京正负电子对撞机鸟瞰图
1988 年北京正负电子对撞机首次 对撞成功时的情景
欧洲LHC 的鸟瞰示意图,它的周长高达27 km.
视频-人与宇宙
粒子和宇宙
Particle &Universe
粒子
李政道 丁肇中
杨振宁
华人的 贡献
朱棣文
粒子
粒子
作为物质的质量之源,希格斯玻 色子连接着粒子获得质量的领域.没 有希格斯玻色子,宇宙和人类就不会 存在.长期以来,希格斯玻色子难觅 踪影,无数全球顶级科学家苦苦捕捉 着这一“上帝粒子”的存在证据.
宇宙
π介子就是汤川秀树在1935年 提出的介子(.质子和质子间,质 子和中子间,中子和中子间,都 有一种由于交换介子而交互吸引 的作用力.)从汤川秀树的核力理 论提出,到π介子的发现,标志着人 类对物质的认识向前跨进了一步, 开辟了一个新的领域,即从认识原 子核深入到认识基本粒子的领域
汤川秀树
粒子
宇宙
大爆炸 Big Bang
137亿年
19-8粒子和宇宙29张ppt
在网上查阅关于粒子和宇宙的相关资料,丰 富自己的课外知识。
情感、态度与价值观 培养探索宇宙、探索自然奥妙的情趣。
1.许多粒子都存在着________等物理性质与 它相同而________等其他性质相反的粒子, 叫做反粒子。
发现的强子。强子又分为介子和重子两类, 同时强子也有内部结构。 ②轻子 轻子是不参与强相互作用的粒子。最早发现
③媒介子
媒介子是传播各种相互作用的粒子,如光子、 中间玻色子、胶子。光子传递电磁相互作用, 中间玻色子传递弱相互作用,胶子传递强相 互作用。
(3)夸克模型 ①夸克的提出
其实,真空中隐藏着巨大的奥秘。在小到不 能再小的微观世界,竟然可以从什么也没有 的真空飞出许多基本粒子来。这样的基本粒 子不计其数,而且它们急匆匆地一会儿生成, 一会儿消失。真空,绝非我们想象中“静止” 的,什么也没有的空间。相反地,真空是一 种正在发生着激烈活动的场所,是不可思议 的奇异环境。
1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸 克模型,认为强子是由夸克构成的。
②夸克的种类 上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸
克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。 ③夸克所带电荷
夸克所带的电荷量是分数电荷量,即其中电荷量为元
电荷的±13或±23 。例如上夸克的电荷量为+2e/3,下夸克带 的电荷量为-e/3。
【解析】(1)4 H→ He+2e+2νe, Δm=4mp-mα-2me, ΔE=Δmc2=4.14×10-12 J。
(2)m=ΔPEt mα=6.1×1039 kg,
氦的含量k=Mm=63.1××11004139×100%≈2%。
物理:19.8《粒子和宇宙》课件(新人教版选修3-5)
三、夸克模型
夸克
质量
电 荷
e
自 旋
重 子 数
同 位 旋
同位 旋分 量
奇 异 数
顶
超荷
粲 数
底 数
数
d 下夸克
0.00 8
-1/3
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 +1/3 0 0 0 1/2
1/2 0 +1/3 0 0 0
s 奇夸克 0.15 -1/3 1/2 1/3
-1 -2/3 0 0 0
c 粲夸克 1.5 2/3 b 底夸克 4.7 -1/3
00
0 +1/3 +1 0 0 0 +1/3 0 +1 0
t 顶夸克 174 2/3
0 +1/3 0 0 +1
例如 质子 奇异粒子 π+ 介子
夸克
质量
电 荷
e
自 旋
重 子 数
同 位 旋
同位 旋分 量
奇 异 数
顶
超荷
粲 数
底 数
数
d 下夸克
0.00 8
交换粒子 引力子
光子
玻色子 (W+ 、W–
Z0 粒子)
强作用 胶子
• 引力子尚未被实验证实
• 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。
欧洲核子中心高能质子同步加速器上的UAI 探测器
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 +、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。
-1/3
高中物理19.8粒子和宇宙课件新人教版选修35
1.大爆炸(bàozhà)理论
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(sùlǜ)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。
d 下夸克 0.008 -1/3 u 上夸克 0.004 2/3
-1/2 0 +1/3 0 0 0 1/2
1/2 0 +1/3 0 0 0
s 奇夸克 0.15 -1/3
-1 -2/3 0 0 0
c 粲夸克 1.5 2/3 1/2 1/3
0 +1/3 +1 0 0
b 底夸克 4.7 -1/3
00
0 +1/3 0 +1 0
小微粒
发现了原子内部结构 经典散射实验,发现质子 中的电子
盖
查
尔
德
曼
威
克
发现夸克
第四页,共22页。
发现中子
新课讲授
19世纪末,许多人认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再 分的最基本粒子。
从20世纪起科学家陆续发现了400多种同种类的新粒子,它们不 是由质子、中子、电子组成的。
科学家进一步发现质子、中子、电子等本身也是复合粒子,且 还有着复杂的结构。
第八页,共22页。
3.粒子(lìzǐ)的分类
泡利原理(yuánlǐ)
分类
自旋
费米子 (电子 质子 中子
各种重子)
玻色子 ( 光子 介子 K介子、介子 )
半整数 1/2,3/2,…
整数 0或1等
泡利不相容 原理
九年级物理从粒子到宇宙(PPT)3-1
时间内划过天空在东边落山。由于轨道周期短以及潮汐力的作用火卫一的轨道半径在逐渐变小,最终它将撞到火星表面,或者破碎形成火星环。 合并图册合并图册(张)火卫二(英语发音:Deimos,中译:德莫斯)是火星最小的一颗卫星,平均半径为.千米(.9英里),逃逸速度 为.m/s(km/h)。它是火星较小和较外侧的已ห้องสมุดไป่ตู้卫星,另一颗是火卫一(弗伯斯)。火卫二与火星的距离是,千米(,8英里)以.小时的周期环绕
物质的极小 科学家认识物质微小结构的
方法:
根据观察到的现象,
提出(一种结构模型的)的猜想, 再(收集证据来证实自己的猜想), 从而弄清物质的内部结构。
3、分子动理论(分子模型)
物质由大量分子组成。 分子间有空隙。 分子不停的做无规则运动。 分子间存在引力和斥力。
征着火它的亮度常有变化;而且在天空中运动,有时从西向东,有时又从东向西,情况复杂,令人迷惑,所以中国古代叫它“荧惑”,有“荧荧 火光、离离乱惑”之意。[]星体运动编辑自转与公转火星与太阳平均距离为.AU(天文单位),公转周期为87地球日,.88地球年(以下称年), 或8.火星日。平均火星日为小时9分.秒,或.79地球日。火星自转轴倾角为.9度,和地球的相近,因此也有四季,只是季节长度约为两倍。由于火 星轨道离心率大约为.9(地球只有.7),使各季节长度不一致,又因远日点接近北半球夏至,北半球春夏比秋冬各长约天。9年月日为北半球春分, 年月日为夏至,北半球处春季。火星轨道和地球的一样,受太阳系其他天体影响而不断变动。轨道离心率有两个变化周期,分别是9万千年和.百 万年,于.至.间变化;而地球的是十万年和.万年;合金钢管厂家 合金钢管厂家 ;等,于.至.8间变化(见米兰科维奇循环), 火星与地球最短距离正慢慢减小。至于自转轴倾角,火星是.9度,但可由度至度间变化周期一千多万年,不像地球的稳定处于.和.度间,是因为 火星没有如月球般的巨大卫星来维持自转轴。也因没有大卫星的潮汐作用,火星自转周期变化小,不像地球的会被慢慢拉长,因此现今两行星的 自转周期相近只是暂时现象。火星有两个天然卫星:火卫一和火卫二,形状不规则,可能是捕获的小行星。在地球,火星肉眼可见,亮度可达-.9, 只比金星、月球和太阳暗,但在大部分时间里比木星暗。火星的卫星火卫一(Phobos,英语发音"FOHbus"中译:福博斯)呈土豆形状,一日围绕 火星圈,距火星平均距离约978公里它是火星的两颗卫星中较大也是离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其 主星的距离中最短的,从火星表面算起只有千米。它是太阳系中最小的卫星之一,也是太阳系中反射率最低的天体之一。火卫一上有一个巨大的
北师大九年级物理下册 《探索微观世界的历程》粒子和宇宙PPT优质课件
第十六页,共二十九页。
原子内部
卢瑟福的实验让人们认识到原子虽小, 里面却十分空旷,如果我们将原子放大 成直径上百米的足球场,在其中央有一 颗称为原子核的小米粒,其直径不到原 子直径的万分之一,而它的质量却占整 个原子质量的99.94%以上.
水分子
第十二页,共二十九页。
揭开原子的“面纱”
19世纪下半叶,人们研究稀薄气体放 电现象时发现,当放电管内气体足够 稀薄时,阴极就发射出一种射线,称 为阴极射线.
第十三页,共二十九页。
阴极射线管
电子的发现
1897年,英国的物理学家汤姆 孙发现,阴极射线在电场或磁场的 作用下可发生偏转,方向与带负电 的粒子相同,表明这是一种带负电 的粒子流,后来人们称这种粒子为 电子.
第十八页,共二十九页。
夸克
1964年,美国物理学家盖尔曼在费米、 杨振宁、坂田昌一的研究基础上,提出 了质子、中子、介子、超子等都是由三 种基础粒子组成,它们分别称为上夸克、 下夸克、奇异夸克.科学界把这一模型称 为夸克模型.盖尔曼因此获1969年物理 学奖.
盖尔曼
第十九页,共二十九页。
探索未有穷期
第八页,共二十九页。
走向科学
德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础,长期以来并不为人们所认同.
直到17世纪,以“化学之父”道 尔顿和玻意耳为代表的科学家通 过大量的实验才复活和确立了原 子论.
道尔顿(1766-1844)
第九页,共二十九页。
他们研究测量了大量物质的化学反应,发现并确认了如下事实:
1.多数物质可由其它物质通过化学反应合成,这些物质称为化合物.
自己的来处是才深刻地认识到:在广袤 的宇宙中,我们只偏居在一个小小的星
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
-1 -2/3 0 0 0
0
+1/ 3
+ 1
0
0
b 底夸克 4.7 -1/3
00
0
+1/ 3
0
+ 1
0
t 顶夸克 174 2/3
例如 质子 奇异粒子 π+ 介子
0
+1/ 3
0
0
+ 1
夸克
质量
电 荷
e
自 旋
重 子 数
同 位 旋
同位 旋分 量
奇 异 数
顶
超荷
粲 数
底 数
数
d 下夸克 0.008 -1/3
( 夸 克 )
盖 尔 曼
一、“基本粒子”不基本
1995美国费米国家加速器实验室 证实了顶夸克(Top Quark)的存在
二、发现新的粒子
粒子的分类
1. 按自旋分类
分类
自旋
泡利不相 容原理
费米子
(电子 质子 中子 各种重
子)
半整数
1/2, 3/2,…
服从
玻色子 ( 光子 介子 K介子、介子 )
•奇异粒子协同产生的过程极快(约为10-23s), 表明是在强 相互作用下进行的;而衰变过程很慢(寿命约为10-8 ~ 10-10s), 表明是在弱相互作用下进行的。
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) 下夸克 d 上夸克 u 奇夸克 s 粲夸克 c 底夸克 b 顶夸克 t
(uud)
333 重子数 B 1 1 1 1
333
奇+31异/ 数0S
0
+
01
自旋 J 1/ 2
同位旋 I 1/ 2
夸克
质量
电 荷
e
自 旋
重 子 数
同 位 旋
同位 旋分 量
奇 异 数
顶
超荷
粲 数
底 数
数
d 下夸克 0.008 -1/3
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 1/ 2
•大统一理论试图将强、电、弱三种相互 作用统一起来。
欧洲核子中心高能质子同步加速器上的UAI 探测器
1/2 -1 +1
0
0
微 子
0 0
-1 <2.3
+1
稳定
说明 中微子系中性粒子,质量为零,只参与弱相互作用。
强子分类
分类
粒子名称
介子
、 、 K介子 等
重子
核子 超子
质子、中子及其反 粒子
ΩΣΛΞ超子及反粒 子
自旋
整数
1/2 (Ω超子 3/2)
玻色子 费密子
K 介子和各种超子称为奇异粒子。试验中发现以下现象 • 协同产生: 一个超子总是和一个或几个K介子同时产生。
1 3
e 0
e1/2
33
0
+1/ 3
0
0
+ 1
奇异数 S 0 0 自旋 J 1/ 2
同位旋分量 Iz 1
四种基本相互作用 1. 四种基本相互作用的性质
类别
强作用 电磁作
用 弱作用 引力作
相对强度
力程 (m)
1
< 10-
15
~10-2 长程
~10-13
< 10-
17
~10-39 长程
作用时间 (s)
10-23
10-20 ~ 10-16
~ 10-8
参与离子
强子 强子 轻子 光
子 强子 轻子
一切物质
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 弱作用
交换粒子 引力子
光子
玻色子 (W+ 、W–
Z0 粒子)
强作用 胶子
• 引力子尚未被实验证实
• 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。
1/2 0
+1/ 3
0
0
0
+1/ 3
0
0
0
s 奇夸克 0.15 -1/3
1/ 1/
c 粲夸克 1.5 2/3 2 3
-1 -2/3 0 0 0
0
+1/ 3
+ 1
0
0
b 底夸克 4.7 -1/3
00
0
+1/ 3
0
+ 1
0
2. t奇顶异夸粒克子174电2荷/3Q 2 e 2 e 1 e e
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。
轻子
+
+
+
强子
+
+
+
+
• 引力子 自旋应为2、静止质量和电荷为零,以光速运动。
• 光子 自旋为1,是玻色子
轻子(共12种)
分类
电子
正反 粒子
e e
自旋 电荷量 重子数 轻子数
e
B Le L L
-1 +1
寿命 10-6s
稳定
μ子
-1 +1
2.2
轻 子
τ子 中
e e
0
奇+异31/数0S
01
+ 1
(uus)
333
重子数 B 1 1 1 1
333
自旋 J 1/ 2
夸克
质量
电 荷
e 量
奇 异 数
超荷
粲 数
底 数
顶 数
d 下夸克 0.008 -1/3
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 1/ 2
1/2 0
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 1/ 2
1/2 0
+1/ 3
0
0
0
+1/ 3
0
0
0
s 奇夸克 0.15 -1/3
1/ 1/
c 粲夸克 1.5 2/3 2 3
-1 -2/3 0 0 0
0
+1/ 3
+ 1
0
0
b 底夸克 4.7 -1/3
00
0
+1/ 3
0
+ 1
0
t1.顶质夸子克 Q 174电荷2/3 2 e 2 e 1e 0e
+1/ 3
0
0
0
+1/ 3
0
0
0
s 奇夸克 0.15 -1/3
1/ 1/
c 粲夸克 1.5 2/3 2 3
-1 -2/3 0 0 0
0
+1/ 3
+ 1
0
0
b 底夸克 4.7 -1/3
00
0
+1/ 3
0
+ 1
0
dt 顶夸克 174 2/3
3.π+ 介子
(ud)
电荷
1/3
重子数
BQ12/13213e-/1
三、夸克模型
夸克
质量
电 荷
e
自 旋
重 子 数
同 位 旋
同位 旋分 量
奇 异 数
顶
超荷
粲 数
底 数
数
d 下夸克 0.008 -1/3
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 1/ 2
1/2 0
+1/ 3
0
0
0
+1/ 3
0
0
0
s 奇夸克 0.15 -1/3
1/ 1/
c 粲夸克 1.5 2/3 2 3
整数 0或1等
2. 共振态粒子— 寿命极短
(约10-23s)
不服从
统计规律
费米—狄拉克 统计分布
玻色— 爱因 斯坦统计分布
3. 正粒子、反粒子
正、反粒子物理量的绝对值都相同,但某些物 理量 ( 如电荷、磁矩等 ) 的符号相反。
4. 按相互作用分类(+ —— 参与)
引力子 光子
万有引 力
+
+
电磁力 弱相互作用 强相互作用 +