Элементарные частицы
презентация урока для интерактивной доски по физике (11 класс) на тему

Слайд 1

Элементарные частицы Автор Шаповалова Л.А., учитель физики МБОУ «СОШ с. Чапаево»

Слайд 2

Что относится к элементарным частицам? Частицы, из которых состоят атомы различных веществ- электрон, протон и нейтрон, - назвали элементарными. Слово «элементарный» подразумевало, что эти частицы являются первичными, простейшими, далее неделимыми и неизменяемыми.

Слайд 3

История открытия элементарных частиц

Слайд 4

Открытие электрона На основании опытов по электролизу М. Фарадей установил: заряды имеются в атомах всех химических элементов.

Слайд 5

Открытие электрона В 1899 г. Дж. Томсон доказал реальность существования электронов.

Слайд 6

Открытие электрона В 1909 г. Р. Милликен впервые измерил заряд электрона: q e = 1 ,602·10 -19 Кл

Слайд 7

Открытие протона В 1919 г. Э. Резерфорд при бомбардировке азота альфа-частицами обнаружил протон: 14 7 N + 4 2 He → → 17 8 O + 1 1 p

Слайд 8

Открытие нейтрона В 1932 г. Д. Чедвик открыл новую частицу и назвал ее нейтроном, которая не имеет электрического заряда. В свободном состоянии нейтрон живет около 1000 с, потом распадается на протон, электрон и нейтрино: n → p + 0 -1 e + ν

Слайд 9

Опыты Резерфорда и явление радиоактивности показали, что атомы не являются простейшими неделимыми частицами. Было установлено, что атомы состоят из электронов, протонов и нейтронов, которые считались неспособными ни к каким изменениям и превращениям, т. е. элементарными или простейшими .

Слайд 10

Но вскоре выяснилось, что эти частицы вовсе не являются неизменными…

Слайд 11

Открытие позитрона В 1928 г. П. Дирак предсказал, а в 1932 г. Г. Андерсон открыл позитрон ( е + ), фотографируя следы космических частиц в камере Вильсона.

Слайд 12

Открытие других элементарных частиц В 1931 г. В.Паули предсказал, а в 1955 г. экспериментально зарегистрировал нейтрино и антинейтрино. В 1955 г. был открыт антипротон, а в 1959 г. – антинейтрон. В 1947 г. Х. Юкатава открыл π- мезон.

Слайд 13

Дальнейшие исследования частиц показали, что их нельзя считать элементарными. Каждая из этих частиц при взаимодействии с другими частицами и атомными ядрами может превращаться в другие частицы. Поэтому термин «элементарная частица» является условным. Сегодня обнаружено около 400 элементарных частиц.

Слайд 14

В основе классификации элементарных частиц лежат различия в массах покоя: Элементарные частицы Лептоны (легкие частицы m ‹ 207 me ) Мезоны (ср. частицы 207m e ‹ m ‹m p ) Барионы (тяж. частицы m › m p ) Фотон

Слайд 15

Фотон: Название частицы Символ Масса (в массах электро на) Заряд (в зарядах электро на) Время жизни, с Части цы анти Части цы Фотон ν 0 0 Стаби лен

Слайд 16

Лептоны: Название частицы Символ Масса (в массах электро на) Заряд (в зарядах электро на) Время жизни, с Части цы анти Части цы Лептоны (легкие частицы m ‹207 m e Электронное нейтрино ν е − ν е 0 0 Стабиль но Мюонное нейтрино ν μ − ν μ 0 0 Стабиль но Тау- нейтрино ν τ − ν τ 0 0 Стабиль но Электрон е - е + 1 -1 +1 стабилен Мюон μ - μ + 207 -1 +1 2,2·10 -6 Тау-лептон τ - τ + 3492 -1 +1 1,46·10 -12

Слайд 17

Мезоны: Название частицы Символ Масса (в массах электрона) Заряд (в зарядах электрона) Время жизни, с Час тицы анти части цы мезоны ( средние частицы – 207 m e ‹ m ‹ m p ) Пи - мезоны π 0 π + π - 264,1 273,1 0 1 -1 1,83· 10 -16 2,6·10 -8 Ка - мезоны К + К 0 − К 0 К - 974,1 966,4 0 1 -1 Не стабильны Эта-нуль-мезон η 0 1074 0 2,4·10 -19

Слайд 18

Барионы: Название частицы Символ Масса (в массах электрона) Заряд (в зарядах электрона) Время жизни, с частицы анти частицы Барионы (тяжелые частицы m › m p ) Протон p p - 1836,1 1 -1 стабилен? Нейтрон n ñ 1838 , 6 0 10 3 Лямбда-гиперон Λ 0 Λ -0 2183,1 0 2,63·10 -10 Сигма-гиперон ∑ + ∑ 0 ∑ - ∑ -+ ∑ -0 ∑ -- 2327,6 2333,6 2343,1 1 -1 0 -1 1 8·10 -11 5,8·10 -20 1,48·10 -10 Кси-гиперон Ξ 0 Ξ - Ξ -0 Ξ -- 2572,8 2585,6 0 -1 1 2,9·10 -10 1,64·10 -10 Омега-минус-гиперон Ω - Ω -- 3273 -1 1 8,2·10 -11

Слайд 19

Элементарные частицы Лептоны Адроны Мезоны Барионы Нуклоны Гипероны Фотон

Слайд 20

Классификация частиц по взаимодействию: Взаимо действие Частицы Радиус действия, м Происходит через Сильное Нуклоны 10 -15 Глюоны Электромаг нитное Заряженные частицы ∞ Фотоны Слабое Кварки 10 -18 Гравитацион ное Все частицы ∞ Гравитоны

Слайд 21

Блиц – опрос Верно ли, что: Адроны – это лептоны и мезоны? Нейтрон – это стабильная частица? Позитрон – это античастица электрона? Фотон относится к классу мезонов? Элементарных частиц примерно около 100?

Слайд 22

Допишите реакции: γ → 0 -1 е + ? p → ? + 0 1 е + ν ? → 30 14 Si + 0 1 е + ν π - + p → π 0 + ?

Слайд 23

Спасибо за работу!