Презентация "Элементарные частицы" по физике – проект, доклад

Элементарные частицы

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.

Как обнаружить элементарную частицу?

Обычно изучают и анализируют следы (траектории или треки), оставленные частицами.

История открытия элементарных частиц

Открытие электрона

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

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

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

Открытие протона

В 1919 г. Э. Резерфорд при бомбардировке азота альфа-частицами обнаружил протон: 147N + 42He → → 178O + 11 p

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 + 0-1e + ν

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.

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

Открытие позитрона

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

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.

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.

Гравитационное – взаимодействие между всеми частицами (гравитоны).

Большой линейчатый ускоритель

Линейный ускоритель

Ускоритель элементарных частиц

Элементарные частицы могут путешествовать во времени

Исследования при помощи уникального прибора – Большого адронного коллайдера – позволят ученым отправлять элементарные частицы в прошлое. Это следует из теории, которую в ближайшее время планируют проверить на этом крупнейшем в мире ускорителе, находящемся на территории Женевы.

Адронный коллайдер

Физикам впервые удалось в течение относительно длительного времени удерживать атомы антивещества в специальной ловушке. Антиматерия - это "двойник" обычной материи с той разницей, что все частицы антивещества имеют противоположный знак заряда. При взаимодействии частиц вещества и антивещества происходит их взаимное уничтожение.

Американские физики, работающие с ускорителем частиц "Теватрон" в Национальной лаборатории им. Энрико Ферми, готовы объявить о сенсационном открытии. Возможно, им удалось обнаружить новую элементарную частицу или даже новый вид физического взаимодействия