Презентация "Элементарные частицы" по физике – проект, доклад

Лекция 1.2 «Элементарные частицы»

1. Основные закономерности в физике частиц 2. Сохранения обобщенных зарядов 3. Характеристик разных классов частиц 4. Частицы-резонансы 5. Модель кварков 6. Кварковые состояния нуклонов 7. Кварковые состояния мезонов 8. Глюоны 9. Поиск кварков 10. Характеристики стандартной модели.

Сохранения обобщенных зарядов: Z, L, B, S

Полный электрический заряд

γ + Ze  e+ + e- + Ze ; Z= +1 - 1 + Z

Полный лептонный заряд

0 = 0 + 1 + (-1)

Полный барионный заряд

1 + 16 = 4 + [13] Странность 0 + 0 = -1 + 1 + 0 Лептоны: (L=+1) Барионы: (B=+1) L: B: Z: S:

Основные закономерности в физике частиц

Способность рождаться в процессе взаимодействия

e + p+   +e + p+

Способность видоизменяться

Сохранения обобщенных зарядов: Z, В, L

Энергетический порог рождения новой частицы (mx) m1 + m2  m3 + m4 + mx

1 2 мишень f

Лептоны

Пи-мезоны

Барионы

Взаимодействие Δz ΔВ ΔL ΔI ΔS Сильное 0 0 0 0 0 Эл/магнитное 0 0 0 0 Слабое 0 0 0 0, ± 1

Сохранения обобщенных зарядов в разных типах взаимодействий

Каскадный Ω-  Ξ - + π0 распад S=-3 |S=-2 гиперона  Λ0 + π – (ΔS=-1) |S=-1  p+ + π –

В замкнутой системе алгебраическая сумма отдельных типов «зарядов» сохраняется

Частицы- резонансы

П + П – P Детектор

статистические события

M из формулы (*) N M эксперимент.

Модель кварков

Квантовые числа кварков B, Z, S

Кварковый состав протона (qqq)

Кварковый состав - мезона ( )

Кварковый состав Ω -гиперона (qqq)

Цветные кварки: зеленый, синий, красный физические частицы -

бесцветные

Глюоны

Глюоны – переносчики взаимодействия между кварками

q1 q2 q3 F глюон glu – клей

кварки в свободном состоянии принципиально не наблюдаемы (модель конфайнмента).

Взаимодействие между кварками возрастает с расстоянием подобно растянутой пружине. Отдельные кварки невозможно “вытащить” за пределы протона.

Поиск свободных кварков:

дробный заряд

Свободных кварков нет !

Косвенные эксперименты «наблюдения» кварков

На ядрах атомов наблюдались отклонения α-частиц на большие углы – ядро точечное в масштабе атома. Аналогичное распределение по переданным 4-импульсам было при e-p рассеянии. Для зондирования структуры протона использовался пучек высокоэнергичных электронов . Происходило рассеяние на точечных частях (кварках) нуклона.

нуклон Ядро-точка кварки

Характеристики стандартной модели

Существует две группы (по шесть штук) фундаментальных точечных частиц: лептонов и кварков - из которых строятся все другие частицы

1974 – 1995 г.г.

Характеристики кварков