人教版 (新课标)选修3选修3-5第十九章 原子核8 粒子和宇宙教案配套课件ppt
展开分子由______构成,不同原子构成_______分子,相同原子构成_______分子。原子是由位于中心的_______和核外高速旋转的______构成的。(电子带___电,原子核带___电)原子核是由_____和_____构成的。(质子带___电,中子_______电)质子和中子都是由_____组成的。
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(Tp Quark)的存在
2. 共振态粒子— 寿命极短(约10-23s)
4. 按相互作用分类(+ —— 参与)
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。
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
中微子系中性粒子,质量为零,只参与弱相互作用。
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。
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。
强子结构夸克模型 (1964年 ) : 介子(夸克和反夸克组成) 重子(三个夸克组成)
粲夸克 c 底夸克 b 顶夸克 t
1. 质子 (uud)
2. 奇异粒子 (uus)
1. 四种基本相互作用的性质
相互作用是通过交换一定粒子实现的
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。
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。
欧洲核子中心高能质子同步加速器上的UAI 探测器
大爆炸理论 (The Big Bang Thery)宇宙从一个“奇点”爆炸产生
大爆炸是在无限的宇宙各处同时产生时间的零点
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。 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。 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。
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。
粒子物理和宇宙学殊途同归
17.(2004天津) 中子内有一个电荷量为+2e/3 的上夸克和两个电荷量为的 -1e/3 下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上,如图1所示。图2给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是:
A. B. C. D.
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