Презентация - Мир элементарных частиц

МЕЖДУНАРДНАЯ МЕЖПРАВИТЕЛЬСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Г. ДУБНА И «ЛИЦЕЙ №131» Г. КАЗАНИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ

Урок 1. МИР ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

ВОПРОС :
Какие элементарные частицы были известны в начале XX-го века?

Три этапа в развитии физики элементарных частиц
Этап первый. От электрона до позитрона: 1897 – 1932 г.г. Этап второй. От позитрона до кварков:1932 – 1964 г.г. Этап третий: От гипотезы о кварках (1964 г.) до наших дней.

Элементарная частица – микрообъект, который невозможно расщепить на составные части. «…Понятие «элементарный» относится скорее к уровню наших знаний, чем к природе частиц». Энрико Ферми

У каждой частицы есть античастица. Частица и античастица при столкновении аннигилируют, превращаясь в другие частицы.

«Превращение» кинетической энергии сталкивающихся частиц в массу рождающихся частиц возможно согласно формуле Эйнштейна , связывающей массу и энергию.

Все элементарные частицы превращаются друг в друга, и эти взаимные превращения — главный факт их существования.

Фермионы – частицы с полуцелым спином: 1/2; 3/2, … . К фермионам относятся, например, электрон e-, протон p, нейтрон n, электронное нейтрино νe.

Бозоны – частицы с целым спином: 0; 1, 2, … . К бозонам относятся, например, фотон γ, π+-мезон.

Адроны* –элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях.
_______________________ * В переводе с греческого «большой», «сильный».

Лептоны * –фундаментальные частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях. _______________
* В переводе с греческого «лёгкие».

В 1964 г. американскими физиками М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом была предложена модель, согласно которой все частицы, участвующие в сильных (ядерных) взаимодействиях, построены из более фундаментальных частиц — кварков.
М. Гелл-Манн

Все адроны делятся на два вида – барионы* и мезоны**. Барионы состоят из трех кварков, а мезоны – из кварка и антикварка. _______________________ * От греческого «барис» - тяжелый. ** От греческого «мезо» – средний.

Фундаментальные (или истинно элементарные) частицы – бесструктурные элементарные частицы, которые до настоящего времени не удалось описать как составные.

Четыре вида фундаментальных взаимодействий

Сильное взаимодействие обусловлено обменом глюонами, электромагнитное – фотонами, слабое – промежуточными векторными бозонами, гравитационное – гравитонами.

Вопросы по теме «Классификация элементарных частиц»
Вопрос №1 Какая из перечисленных ниже частиц не относится к лептонам?
Протон
Таон
Электрон
Мюон

Вопросы по теме «Классификация элементарных частиц»
Вопрос №2 В одном и том же энергетическом состоянии могут находиться не более двух фермионов с противоположными спинами – утверждает…
Постулат Бора
Постулат Эйнштейна
Принцип Паули
Закон Архмеда

Вопросы по теме «Классификация элементарных частиц»
Вопрос №3 Какая энергия выделяется при аннигиляции электрон-позитронной пары?
3,14 эв
1,02 Мэв
2,71 Мэв
5 Мэв

Вопросы по теме «Классификация элементарных частиц»
Вопрос №4 К какому классу элементарных частиц относится нейтрон?
Лептоны
Фотоны
Мезоны
Барионы

Вопросы по теме «Классификация элементарных частиц»
Вопрос №5 Какая из названных элементарных частиц не относится к переносчикам взаимодействий?
Таон
Фотон
Гравитон
Глюон

Вопросы по теме «Лептоны и адроны»
Вопрос №1 Как называются фундаментальные частицы, не участвующие в сильном взаимодействии?
Протоны
Лептоны
Барионы
Мезоны

Вопросы по теме «Лептоны и адроны»
Вопрос №2 Как называются фундаментальные частицы, участвующие в сильном взаимодействии?
Электроны
Фотоны
Мюоны
Адроны

Вопросы по теме «Лептоны и адроны»
Вопрос №3 Какая из перечисленных элементарных частиц имеет ограниченное время жизни?
Мюон
Протон
Электрон
Мюонное нейтрино

Вопросы по теме «Лептоны и адроны»
Вопрос №4 Как называется элементарная частица, полностью соответствующая определенной частице, не обладающая противоположным электрическим зарядом и магнитным моментом?
Лямбда-гиперон
Протон
Античастица
Нейтрино

Вопросы по теме «Лептоны и адроны»
Вопрос №5 Какова масса пи-ноль мезона?
12 эв
135 Мэв
12,7 Мэв
115 Гэв

Вопросы по теме «кварки»
Вопрос №1 Какие элементарные частицы входят в структуру адронов?
Протоны
Мезоны
Электроны
Кварки

Вопросы по теме «кварки»
Вопрос №2 Что из перечисленного не входит в характеристики кварка?
Импульс
Заряд
Аромат
Цвет

Вопросы по теме «кварки»
Вопрос №3 Какой электрический заряд их перечисленных не может наблюдаться у кварков?
(-2/3)e
(+2/3)e
e
(+1/3)e

Вопросы по теме «кварки»
Вопрос №4 Кварков какого цвета не существует в природе?
Красного
Синего
Зеленого
Желтого

Вопросы по теме «кварки»
Вопрос №5 Какая фундаментальная частица является переносчиком сильного взаимодействия кварков в адроне?
Глюон
Электрон
Бозон
Фотон

Вопросы по теме «фундаментальные частицы»
Вопрос №1 Сколько известно в настоящее время фундаментальных частиц – фермионов?

Вопросы по теме «фундаментальные частицы»
Вопрос №2 Какая из перечисленных элементарных частиц относится к фермионам?
Таон
Кварк
Мезон
Мюон

Вопросы по теме «фундаментальные частицы»
Вопрос №3 Сколько известно различных переносчиков элементарных взаимодействий – бозонов?

Вопросы по теме «фундаментальные частицы»
Вопрос №4 Какой бозон является переносчиком электромагнитного взаимодействия?
Мюон
Электрон
Фотон
Глюон

Вопросы по теме «фундаментальные частицы»
Вопрос №5 Какая элементарная частица является переносчиком слабых взаимодействий?
Промежуточные бозоны
Лептоны
Фотоны
Барионы

Домашнее задание:
*§114, 115, подготовиться к тематическому оцениванию знаний. *Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика. 11 класс: учеб. Для общеобразоват. Учреждений: базовый и профильный уровни. – М.: Просвещение, 2012.

Использованная литература и интернет-ресурсы:
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика. 11 класс: учеб. Для общеобразоват. Учреждений: базовый и профильный уровни. – М.: Просвещение, 2012. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика-11. Квантовая физика (Второе полугодие). – М.: Илекса, 2005. Интерактивное учебное пособие «НАГЛЯДНАЯ ФИЗИКА. Ядерная физика»© ООО «Экзамен-Медиа», 2011. www.examen-media.ru http://teachers.jinr.ru/categories/128-cern2015 http://teachers.jinr.ru/media-gallery/415-bednyakov?category_id=128; Vadim Bednyakov, «Higgs Boson, Science and JINR». http://teachers.jinr.ru/media-gallery/402-zimine-introduction-cern?category_id=128; Nikolai Zimine, «Introduction to CERN». http://teachers.jinr.ru/media-gallery/405-klygina?category_id=128; Kseniya Klygina, «Virtual laboratories in schools and universities». http://cdsweb.cern.ch/record/1165534.