- Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы

Презентация "Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы" по астрономии – проект, доклад

Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
Слайд 25
Слайд 26
Слайд 27
Слайд 28
Слайд 29

Презентацию на тему "Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Астрономия. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 29 слайд(ов).

Слайды презентации

Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы.
Слайд 1

Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы.

Космические лучи. Космические лучи были открыты Виктором Гессом в 1912 г. во время полета на воздушном шаре. Благодаря тому, что Земля обладает атмосферой, они представляют собой альтернативный ускорителям способ наблюдения элементарных частиц и взаимодействий между ними. В 30-х годах прошлого века
Слайд 2

Космические лучи

Космические лучи были открыты Виктором Гессом в 1912 г. во время полета на воздушном шаре. Благодаря тому, что Земля обладает атмосферой, они представляют собой альтернативный ускорителям способ наблюдения элементарных частиц и взаимодействий между ними. В 30-х годах прошлого века Пьер Оже открыл широкие атмосферные ливни космических лучей (ШАЛ).

Рис.1

Развитие ядерного каскада. В ШАЛ происходит развитие ядерного каскада от первичной частицы высокой энергии, налетающей в атмосфере Земли на ядро атома воздуха. Число частиц в ШАЛ, например на уровне моря в районе Москвы, составляет примерно 2 млн. Схема ШАЛ напоминает треки частиц в камере Вильсона.
Слайд 3

Развитие ядерного каскада

В ШАЛ происходит развитие ядерного каскада от первичной частицы высокой энергии, налетающей в атмосфере Земли на ядро атома воздуха. Число частиц в ШАЛ, например на уровне моря в районе Москвы, составляет примерно 2 млн. Схема ШАЛ напоминает треки частиц в камере Вильсона. Четко выделяются 3 составляющих ливня – от электромагнитных взаимодействий (электромагнитный каскад), каскады от сильных и слабых взаимодействий.

Существуют 2 основных способа регистрации частиц – 1) регистрация сцинтилляционными детекторами, когда ливень частиц рождает в веществе-сцинтилляторе электрон-фотонную пару, и 2) регистрацию частиц по черенковскому излучению (ИЧ), излучаемому частицами, движущимися со скоростью, большей скорости све
Слайд 4

Существуют 2 основных способа регистрации частиц – 1) регистрация сцинтилляционными детекторами, когда ливень частиц рождает в веществе-сцинтилляторе электрон-фотонную пару, и 2) регистрацию частиц по черенковскому излучению (ИЧ), излучаемому частицами, движущимися со скоростью, большей скорости света в среде. Длина волны ИЧ лежит в видимой части спектра, поэтому основную часть черенковского детектора образуют зеркала, регистрирующие этот свет. Оба способа регистрации имеют свои плюсы и минусы и должны взаимно дополнять друг друга. Еще один тип детекторов – детекторы типа "глаз мухи" – улавливают излучение атомов азота в атмосфере, возникающее при прохождении ШАЛ, с помощью трубок фотоэлементов.

Рис. 2. Сцинтилляционный детектор с фотокатодом, сцинтиллятором и системой промежуточных динодов усиления.

Рис. 3 Зеркало черенковского детектора.
Слайд 5

Рис. 3 Зеркало черенковского детектора.

Рис. 4. Конус черенковского излучения частицы в атмосфере.
Слайд 6

Рис. 4. Конус черенковского излучения частицы в атмосфере.

Сети установок. В современном мире существуют сети установок с преимущественно сцинтилляционными и преимущественно черенковскими детекторами, которые либо уже построены, либо находятся в стадии строительства. Сцинтилляционные детекторы установлены в европейской обсерватории Гран Сассо (итальянские А
Слайд 7

Сети установок

В современном мире существуют сети установок с преимущественно сцинтилляционными и преимущественно черенковскими детекторами, которые либо уже построены, либо находятся в стадии строительства. Сцинтилляционные детекторы установлены в европейской обсерватории Гран Сассо (итальянские Альпы), в Баксанской Нейтринной Обсерватории (БНО), в китайской обсерватории "Тибет", самой высокогорной обсерватории в мире "Чакалтая" (Колумбия – 6200 м над уровнем моря). Черенковские детекторы установлены в Байкальской Нейтринной обсерватории, средиземноморских подводных обсерваториях, на Южном Полюсе (установка "Аманда"), самой большой в мире обсерватории "Пьер Оже" (Аргентина), японской обсерватории "Суперкамиоканда".

Рис. 5. Черенковский детектор обсерватории "Пьер Оже". На холме расположен телескоп типа "глаз мухи".
Слайд 8

Рис. 5. Черенковский детектор обсерватории "Пьер Оже". На холме расположен телескоп типа "глаз мухи".

Рис. 6. Принципиальная схема детектирования ШАЛ в обсерватории Всемирная сеть гамма-телескопов.
Слайд 9

Рис. 6. Принципиальная схема детектирования ШАЛ в обсерватории Всемирная сеть гамма-телескопов.

Все эти установки детектируют черенковский свет от гамма-лучей. Рис. 7. Телескопы сети расположены в Северной Америке (Коллаборация VERITAS – каньон Китт Пик – обсерватории WHIPPLE), телескоп MAGIK на Канарских островах, коллаборация HESS в Южной Африке, японский телескоп KANGUROO в Австралии.
Слайд 10

Все эти установки детектируют черенковский свет от гамма-лучей.

Рис. 7. Телескопы сети расположены в Северной Америке (Коллаборация VERITAS – каньон Китт Пик – обсерватории WHIPPLE), телескоп MAGIK на Канарских островах, коллаборация HESS в Южной Африке, японский телескоп KANGUROO в Австралии.

Рис. 8. Принципиальная схема детектирования гамма-лучей телескопами коллаборации VERITAS.
Слайд 11

Рис. 8. Принципиальная схема детектирования гамма-лучей телескопами коллаборации VERITAS.

Рис. 9. Эта обсерватория представляет собой водный многослойный бассейн 8-ми метровой глубины, оборудованный черенковскими детекторами. Нейтринные телескопы регистрируют нейтрино косвенным образом по продуктам распада этих нестабильных частиц. Наиболее долгоживущей фракцией распада нейтрино являются
Слайд 12

Рис. 9. Эта обсерватория представляет собой водный многослойный бассейн 8-ми метровой глубины, оборудованный черенковскими детекторами. Нейтринные телескопы регистрируют нейтрино косвенным образом по продуктам распада этих нестабильных частиц. Наиболее долгоживущей фракцией распада нейтрино являются заряженные мюоны, длина пробега которых в атмосфере Земли достигает сотен метров. Именно их регистрируют детекторы телескопов.

Схема слабого распада мюонов. Схема слабого распада мюонов опять включает нейтрино, которые не регистрируются непосредственно. Электроны образуют в атмосфере фон, препятствующий регистрации. Время жизни мюона τ ~ 2.2 × 10-6 с. За это время он должен быть зарегистрирован детекторами. Сеть современных
Слайд 13

Схема слабого распада мюонов

Схема слабого распада мюонов опять включает нейтрино, которые не регистрируются непосредственно. Электроны образуют в атмосфере фон, препятствующий регистрации. Время жизни мюона τ ~ 2.2 × 10-6 с. За это время он должен быть зарегистрирован детекторами. Сеть современных нейтринных телескопов, работающих с ИЧ, покрывает весь мир.

Рис. 10. Сеть работающих и строящихся черенковских нейтринных телескопов. Телескопы сети позволяют продвигаться в область высоких энергий и исследовать законы физики в данной области.
Слайд 14

Рис. 10. Сеть работающих и строящихся черенковских нейтринных телескопов. Телескопы сети позволяют продвигаться в область высоких энергий и исследовать законы физики в данной области.

Нейтринное окно во Вселенную. Человечество открыло новое – нейтринное окно во Вселенную. Основная цель проводимых исследований – фундаментальная физика. Возможная прикладная цель – борьба за новые неизвестные сейчас источники энергии. Рис. 11. Шкала энергий, подвластных нейтринным телескопам. 1 Gev
Слайд 15

Нейтринное окно во Вселенную.

Человечество открыло новое – нейтринное окно во Вселенную. Основная цель проводимых исследований – фундаментальная физика. Возможная прикладная цель – борьба за новые неизвестные сейчас источники энергии.

Рис. 11. Шкала энергий, подвластных нейтринным телескопам. 1 Gev = 1 млн. эВ. В районе станции Амундсен–Скотт на Южном полюсе находятся строящийся детектор Ice Cube и работающий нейтринный детектор "Аманда".

Другие установки. Интенсивно разрабатываются проекты других установок, основанных на принципиально новых методах регистрации. Так, нагретый канал ливня излучает радиоволны (излучение Аскарьяна). Опыты по его регистрации проводятся международной коллаборацией на Южном полюсе. Акустические волны от ША
Слайд 16

Другие установки

Интенсивно разрабатываются проекты других установок, основанных на принципиально новых методах регистрации. Так, нагретый канал ливня излучает радиоволны (излучение Аскарьяна). Опыты по его регистрации проводятся международной коллаборацией на Южном полюсе. Акустические волны от ШАЛ регистрируются в океане системой гидрофонов, которая была создана в годы "холодной войны" для защиты от подводных лодок. Эти методы не являются сегодня точными методами. Исследования в этом направлении носят поисковый характер.

Рис. 12. Детектирование ШАЛ из космоса. Коллаборация Ice Cube (станция Амундсен–Скотт)

Рис. 13. Схемы установок АМАНДА и Ice Cube на Южном полюсе. Для сравнения приведен рисунок эйфелевой башни.
Слайд 17

Рис. 13. Схемы установок АМАНДА и Ice Cube на Южном полюсе. Для сравнения приведен рисунок эйфелевой башни.

Обнаружение осцилляций нейтрино
Слайд 18

Обнаружение осцилляций нейтрино

Рис. 14. Механическая модель нейтринных осцилляций на примере системы связанных маятников.
Слайд 19

Рис. 14. Механическая модель нейтринных осцилляций на примере системы связанных маятников.

Установка "Суперкамиоканде". Рис. 15. Черенковский конус от мюона попадает на детекторы установки "Суперкамиоканде", изображенной в разрезе.
Слайд 20

Установка "Суперкамиоканде"

Рис. 15. Черенковский конус от мюона попадает на детекторы установки "Суперкамиоканде", изображенной в разрезе.

"Суперкамиоканде". Установка "Суперкамиоканде" находится близ местечка Камиока в Японии. Она представляет собой большой циллиндрический бак с водой, на стенках и торцах которого установлены черенковские детекторы. На этой установке была доказана гипотеза об осцилляциях нейтрино р
Слайд 21

"Суперкамиоканде"

Установка "Суперкамиоканде" находится близ местечка Камиока в Японии. Она представляет собой большой циллиндрический бак с водой, на стенках и торцах которого установлены черенковские детекторы. На этой установке была доказана гипотеза об осцилляциях нейтрино различных ароматов (подобно системе связанных маятников). За это открытие руководитель коллектива экспериментаторов Масатоши Кошиба вместе с классиком физики космических лучей Раймондом Девисом получил в 2002 г. нобелевскую премию по физике.

Рис. 16. Гора Андырчи, в районе которой находится БНО ИЯИ РАН.
Слайд 22

Рис. 16. Гора Андырчи, в районе которой находится БНО ИЯИ РАН.

Рис. 17. Установка "Ковер-2" и ее принципиальная схема.
Слайд 23

Рис. 17. Установка "Ковер-2" и ее принципиальная схема.

"Ковер-2". Под установкой "Ковер-2" находится туннель с мюонным детектором, который предполагается увеличить. Установка "Ковер-3" новой международной коллаборации представляет собой правильный 6-ти угольник площадью 2 кв. км. Расстояние между детекторами нового "Ко
Слайд 24

"Ковер-2"

Под установкой "Ковер-2" находится туннель с мюонным детектором, который предполагается увеличить. Установка "Ковер-3" новой международной коллаборации представляет собой правильный 6-ти угольник площадью 2 кв. км. Расстояние между детекторами нового "Ковра" составит 4 см., тогда как на установке "Пьер Оже" оно составляет 300 м. Это позволит сосредоточить в малом объеме установки мощные современные детекторы, мониторирующие ШАЛ с той же высокой точностью без потери информции о нем за счет пустот между детекторами. Установка предполагается многоэтажной, что еще более повышает ее чувствительность по сравнению с зарубежными аналогами. В ее состав войдут 16 калибровочных черенковских телескопов для точного измерения треков мюонов и детекторы тепловых нейтронов для измерения адронной компоненты ШАЛ. Ориентировочая дата пуска 2011 – 2012 гг.

Астрофизические объекты высоких энергий. Рис. 18. Активные ядра галактик, ускоряющие частицы до Е ~ 1021.
Слайд 25

Астрофизические объекты высоких энергий

Рис. 18. Активные ядра галактик, ускоряющие частицы до Е ~ 1021.

Космические объекты. Космические объекты способны развивать энергетику, порождащую излучение ультравысоких энергий. Понять механизм этого излучения – одна из задач современной физики.
Слайд 26

Космические объекты

Космические объекты способны развивать энергетику, порождащую излучение ультравысоких энергий. Понять механизм этого излучения – одна из задач современной физики.

Черные дыры. Рис. 19. Оптическое излучение черных дыр сопровождается излучение нейтрино.
Слайд 27

Черные дыры

Рис. 19. Оптическое излучение черных дыр сопровождается излучение нейтрино.

Рис. 20. Дифференциальный спектр космических лучей при высоких энергиях (зависимость потока адронов от энергии). Сегодня он содержит большие экспериментальные ошибки. Уточнение спектра – один из ключей к пониманию природы материи и законов физики.
Слайд 28

Рис. 20. Дифференциальный спектр космических лучей при высоких энергиях (зависимость потока адронов от энергии). Сегодня он содержит большие экспериментальные ошибки. Уточнение спектра – один из ключей к пониманию природы материи и законов физики.

Конец
Слайд 29

Конец

Список похожих презентаций

Новые требования к сформированности экспериментальных умений в учебной деятельности на уроках физики

Новые требования к сформированности экспериментальных умений в учебной деятельности на уроках физики

«Новые требования к сформированности экспериментальных умений в учебной деятельности на уроках физики». Цель семинара: Развитие у школьников умений ...
Новые возможности икт на уроках виртуальные лабораторные работы в преподавании физики.

Новые возможности икт на уроках виртуальные лабораторные работы в преподавании физики.

Медиаресурсы «Открытая физика», «Физика» teachpro (лекции и задачи) применяю при объяснении нового материала с целью создания проблемной ситуации, ...
Урок физики в 9 классе

Урок физики в 9 классе

Хрусталик – прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу , которая фокусирует лучи света на сетчатку. Зрачок -отверстие в радужке, через которое ...
Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках черчения и физики

Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках черчения и физики

Преподаватель должен не учить, то есть передавать знания, а помогать учиться и развиваться, быть не источником информации, а организатором мыследеятельности. ...
Разработка методики проведения демонстрационного опыта по плавлению и кристаллизации парафинов на уроках физики

Разработка методики проведения демонстрационного опыта по плавлению и кристаллизации парафинов на уроках физики

Агрегатные состояния вещества. Расплавы, растворы или аморфные вещества – вещества в которых атомы или молекулы не имеют порядка в расположении, но ...
Роль физики в жизни кошки

Роль физики в жизни кошки

Содержание. Механика в жизни кошки Тепловые явления в кошкиной судьбе Электричество и кошка Как видит кошка Существо с шестым чувством Кошка в искусстве. ...
Викторина "7 космических загадок"

Викторина "7 космических загадок"

загадки 6 7 3 4 5 1. Викторина «Семь космических загадок». Где и почему на Земле лучше строить космодромы ? ответ. По какой траектории движутся космические ...
Работа с текстом на уроке физики

Работа с текстом на уроке физики

Конструктор задач, разработанный Л. С. Илюшиным. Текст, с которым работали ученики:. Для того чтобы подняться к поверхности и оставаться на более ...
История создания космических скафандров

История создания космических скафандров

Человека всегда притягивала к себе тайна. Такой тайной для человека, живущего на Земле, был космос. Он всегда манил людей познать неизведанное. Человек, ...
Новые открытия в астрономии

Новые открытия в астрономии

Найдена звезда- брат Солнца. Звезда не видна невооруженным глазом, но легко различима уже в бинокль. Она находится в созвездии Геркулеса на расстоянии ...
Использование технологии уровневой дифференциации обучения с элементами икт на уроках физики

Использование технологии уровневой дифференциации обучения с элементами икт на уроках физики

Итоги входного контроля по физике. Профили работы учащихся в зависимости от темпа усвоения знаний при использовании технологии разноуровневого обучения. ...
Исследовательская внеурочная деятельность обучающихся как средство повышения учебной мотивации при изучении физики

Исследовательская внеурочная деятельность обучающихся как средство повышения учебной мотивации при изучении физики

Мотивированные дети – это дети, обладающие высокой степенью самостоятельности, любознательные, уверенные в своих силах, умеющие ставить цели, способные ...
Использование интерактивной доски smart board на уроках физики

Использование интерактивной доски smart board на уроках физики

Интерактивные доски Smart Board предоставляют учителю и ученикам уникальное сочетание компьютерных и традиционных методов организации учебной деятельности: ...
Глобальные проблемы человечества

Глобальные проблемы человечества

Глобальными называют проблемы, которые охватывают весь мир, все человечество, создают угрозу для его настоящего и будущего и требуют для своего решения ...
Вспомните вопрос максима острекова на уроке физики про желе

Вспомните вопрос максима острекова на уроке физики про желе

Какие мы знаем жидкости и твёрдые тела? Железо Нефть Золото Молоко Ртуть Дерево Газировка Полиэтилен. Знания нельзя купить, здесь их дают бесплатно! ...
Новые и сверхновые звёзды

Новые и сверхновые звёзды

Новая звезда. Знаменитый датский астроном Тихо Браге ввел понятие «новая звезда». Это термин обозначает светило, которое неожиданно вспыхнуло на небосводе ...
Приборы ориентации и навигации космических аппаратов

Приборы ориентации и навигации космических аппаратов

Задачи системы управления КА :. Астроориентация Астрокоррекция Астронавигация Определение положения (индикации) осей. Приборы ориентации. . Звездные ...
Новые и сверхновые звезды

Новые и сверхновые звезды

Новые и сверхновые звезды - звёзды, заканчивающие свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. После того как звезда достигнет максимума блеска, ...
Применение компьютерных технологий на уроках физики

Применение компьютерных технологий на уроках физики

Структура педагогической системы (ПС). Пед. задача Социальный заказ Пед. технологии Учащиеся Учитель Цели. Дидактический процесс. Орг. момент Содержание ...
Компьютерный эксперимент на уроках физики в условиях сельской школы

Компьютерный эксперимент на уроках физики в условиях сельской школы

Виртуальный физический эксперимент. Герасимова С.В., методист МОУ ДПО «Информационно-образовательный центр». 2011 год. физический эксперимент. традиционный ...

Конспекты

Реализация межпредметных связей на уроках физики

Реализация межпредметных связей на уроках физики

Реализация межпредметных связей на уроках физики. Прогрессивные педагоги различных эпох - Я.А. Коменский, К.Д. Ушинский, Н.К. Крупская - подчеркивали ...
Тема урока физики в 6 классе: Плоское зеркало. Построение изображения в зеркале

Тема урока физики в 6 классе: Плоское зеркало. Построение изображения в зеркале

Тема урока физики в 6 классе:. . Плоское зеркало. Построение изображения в зеркале. Цели и задачи урока. Цель урока:.  формирование умения ...
Практикум по решению задач физики

Практикум по решению задач физики

Урок № 34. . Практикум по решению задач. . . Основные формулы электростатики. q. – заряд q. =eN. e. ; q. =C. ·φ. , где С- электроемкость проводника, ...
Применение технологии интегрированного обучения на уроках физики

Применение технологии интегрированного обучения на уроках физики

Применение технологии интегрированного обучения на уроках физики. В современной школе на первый план выходит умение учителя мотивировать ученика ...
Познаем мир физики

Познаем мир физики

Красиловская средняя общеобразовательная школа. Познаем мир физики. с.Красиловка. 2014-2015 учебный год. ...
Посвящение в физики

Посвящение в физики

Посвящение в физики. (Внеклассное мероприятие для учащихся 7-х классов). Цель:. в интересной форме повторить, обобщить пройденный материал, развить ...
Итоговое повторение курса физики 7 класса. Подготовка к итоговой контрольной работе

Итоговое повторение курса физики 7 класса. Подготовка к итоговой контрольной работе

. . . . Фогель Ольга Николаевна. учитель физики и информатики. первой квалификационной категории. МАОУ «СОШ №99». . Кемеровская обл., ...
Дифференцированное обучение на уроках физики

Дифференцированное обучение на уроках физики

Дифференцированное обучение на уроках физики. Хорошо продуманное внедрение дифференциации в учебный процесс позволяет решить. следующие задачи:. ...
Использование технологии уровневой дифференциации на уроках физики

Использование технологии уровневой дифференциации на уроках физики

Государственное бюджетное специальное (коррекционное) образовательное учреждение. для обучающихся (воспитанников) с ограниченными возможностями здоровья. ...
Использование элементов проблемного обучения на уроках физики

Использование элементов проблемного обучения на уроках физики

Государственное бюджетное специальное (коррекционное) образовательное учреждение. для обучающихся (воспитанников) с ограниченными возможностями здоровья. ...

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

  1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
  2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
  3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.