مولیانوا نادژدا میخایلوونا شناسه 011

موضوع: ریشه های فیزیک ذرات. طبقه بندی ذرات بنیادی

محتوای اصلی مطالب آموزشی:
- مراحل تاریخی رشد ذرات بنیادی.
- مفهوم ذرات بنیادی و طبقه بندی آنها، دگرگونی های متقابل.
- انواع برهمکنش ذرات بنیادی.
- ذرات بنیادی در زندگی ما.

نوع درس:تعمیم و سیستم سازی

قالب درس:سخنرانی با عناصر گفتگو و کار مستقل دانش آموزان با کتاب درسی و جداول.

هدف از درس:
- درک دانش‌آموزان از ساختار ماده را گسترش دهید، ذرات بنیادی، ویژگی‌های کلی آنها را طبقه‌بندی کنید و آنها را با مراحل اصلی رشد آشنا کنید.
- تفکر علمی دانش آموزان را بر اساس ایده هایی در مورد ذرات بنیادی و تعاملات آنها توسعه دهید

در طول کلاس ها:
1. لحظه سازمانی (1 دقیقه)
2. یادگیری مطالب جدید (30 دقیقه)
3. تلفیق دانش آموخته شده (6 دقیقه)
4. جمع بندی (2 دقیقه)
5. D/Z (1 دقیقه)

1. امروز در درس در مورد ذرات اولیه و تجزیه ناپذیری که همه مواد را تشکیل می دهند صحبت خواهیم کرد. شما کم و بیش با الکترون، فوتون، پروتون و نوترون آشنا هستید. اما ذره بنیادی چیست؟

2. مراحل تاریخی رشد ذرات بنیادی را می توان در قالب یک جدول ارائه کرد.

در آغاز قرن بیستم، کشف شد که همه اتم ها از نوترون، پروتون و الکترون ساخته شده اند. پوزیترون، نوترینو، فوتون (گاما کوانتوم) کشف شد.
ویژگی های اساسی رایج ترین ذرات بنیادی.

ذرات بنیادی، به معنای دقیق کلمه، ذرات اولیه و غیر قابل تجزیه بیشتر هستند که همه مواد از آنها تشکیل شده اند.
در حال حاضر، این اصطلاح برای گروه بزرگی از ریزذرات استفاده می شود که اتم یا هسته نیستند، به استثنای پروتون، که هم یک ذره بنیادی و هم هسته یک اتم هیدروژن سبک است.
ذرات اولیه با پارامترهای زیر مشخص می شوند: جرم استراحت ذره، مقدار اسپین، مقدار بار الکتریکی، طول عمر."
اسپین یک ذره بنیادی برابر است با نسبت ثابت پلانک به 2 n

ذرات دارای اسپین و غیره نامیده می شوند بوزون ها ; با چرخش نیم عدد صحیح - فرمیون ها یعنی تمام ذرات بنیادی به ذرات و پادذره تقسیم می شوند. جرم ها، اسپین ها، طول عمر و بارهای الکتریکی یکسانی با قدر مساوی دارند.

پوزیترون در یک محفظه ابر در سال 1928 کشف شد. این ذره یک الکترون است، اما با بار مثبت، پوزیترون در پرتوهای کیهانی کشف شد. بعدها در برهمکنش کوانتومهای گاما با ماده و در واکنش تبدیل پروتون به نوترون.

فرآیند برهمکنش یک ذره بنیادی با یک پاد ذره که در نتیجه آنها به ذرات دیگر یا کوانتوم های میدان الکترومغناطیسی تبدیل می شوند، نامیده می شود. نابودی (ناپدید شدن). واکنش نابودی:

فرآیند معکوس نابودی نامیده می شود تولد یک زوج .

سوال:به این فکر کنید که آنتی دوتریوم چه ساختاری خواهد داشت؟
پاسخ:از یک الکترون و یک هسته (پروتون و نوترون) تشکیل شده است. یک اتم آنتی دوتریوم از یک پاد هسته (یک پاد پروتون و یک پاد نوترون) و یک پوزیترون در حال حرکت در اطراف پاد هسته تشکیل شده است.

ذرات بنیادی در چهار نوع برهمکنش اساسی شناخته شده شرکت می کنند: قوی، الکترومغناطیسی، ضعیف و گرانشی. (جدول 3 را ببینید)

انرژی های فعل و انفعالات بنیادی تقریباً به شرح زیر است:

بیایید به جدول 4 نگاه کنیم
سوال:رده های اصلی ذرات بنیادی را نام ببرید.

پاسخ:فوتون ها، لپتون ها، مزون ها، باریون ها.

سوال:مشخصات اصلی ذرات بنیادی را نام ببرید.
پاسخ:جرم، شارژ، چرخش، طول عمر.

سوال:ذرات و پادذرات چگونه با هم تفاوت دارند؟
پاسخ:نشانه های بارهای الکتریکی ذره و پاد ذره مخالف هم هستند.

فوتون ها- ذرات شرکت کننده در فعل و انفعالات الکترومغناطیسی و گرانشی.
لپتون ها- ذراتی که در فعل و انفعالات قوی شرکت نمی کنند، اما قادر به سه تای دیگر هستند.
هادرون ها- ذرات شرکت کننده در انواع برهمکنش های بنیادی. این کلاس شامل باریون ها و مزون ها. باریون ها دارای اسپین های نیمه صحیح و مزون ها دارای اسپین های عدد صحیح هستند. تعلق به باریون با اختصاص بار باریون مشخص می شود - عددی برابر با 1 برای یک ذره و -1 برای یک پادذره. هادرون ها فقط شامل بخشی از مزون ها (P-meson) می شوند. نوکلئون ها به عنوان باریون طبقه بندی می شوند. باریون هایی که جرم آنها بیشتر از جرم یک نوکلئون است نامیده می شوند هایپرون ها.
تعلق به لپتون ها با اختصاص بار لپتون به هر ذره مشخص می شود: +1 برای ذرات، -1 برای پادذرات.
مشخص شده است که هادرون ها از کوارک ها- شش ذره با بار الکتریکی اولیه کسری. کوارک ها در حالت آزاد مشاهده نشده اند، آنها فقط در مرکز نوکلئون به عنوان ذرات مستقل یافت می شوند.
برای نفوذ به اعماق ریزجهان، لازم است از ذرات با انرژی های بالاتر استفاده شود.
معلوم می شود که با انرژی عظیم موجود در دما، برهمکنش های ضعیف و الکترومغناطیسی در برهمکنش ضعیف الکترومغناطیسی ترکیب می شوند. وقتی هر چهار فعل و انفعال با هم ترکیب شوند، تبدیل ذرات ماده فیزیکی (فرمیون ها) به ذراتی که حامل برهمکنش هستند (بوزون) ممکن می شود.
چرا اطلاعات در مورد ذرات بنیادی اینقدر ضروری است؟
مهمترین چیز برای فیزیک ذرات نتیجه گیری در مورد رابطه بین جرم و انرژی است. انرژی جسم یا سیستمی از موضوعات برابر است با جرم ضرب در مجذور سرعت.
چیزی برای فکر کردن!
نوترینو ذره‌ای است که در لحظه تولد کیهان ظاهر شده و اطلاعات زیادی را حمل می‌کند، بنابراین تلسکوپ‌های نوترینو ذرات را می‌گیرند و دانشمندان آنها را مطالعه می‌کنند. دستگاه توموگراف پوزیترون وجود دارد. یک عنصر رادیواکتیو وارد خون یک موجود زنده می شود و پوزیترون ساطع می کند که با الکترون های بدن واکنش نشان می دهد، از بین می رود و پرتوهای گاما را ساطع می کند که توسط یک آشکارساز تشخیص داده می شود.
در دوزهای کم، اشعه گاما فواید خاصی بر موجودات زنده دارد. زمینه کاربرد: پزشکی، علم، فناوری.

3. با استفاده از یادداشت های کمکی، کتاب درسی، جداول، به سوالات پاسخ دهید.

4. همه ذرات بنیادی به یکدیگر تبدیل می شوند، یعنی. این دگرگونی های متقابل عامل اصلی وجود آنهاست. از جمله خواص ذرات بنیادی می توان موارد زیر را متمایز کرد: ناپایداری، قابلیت تبدیل و تعامل، وجود یک پاد ذره در هر ذره، ساختار پیچیده، طبقه بندی.

جهان از ذرات بنیادی تشکیل شده است. هر جسم مادی دارای جرم است. جرم چیست؟ LHC یک شتاب دهنده ذرات است که به فیزیکدانان اجازه می دهد تا به عمق ماده بیش از هر زمان دیگری نفوذ کنند.
ایجاد LHC سرآغاز تحقیقات پیشرفته آینده است. محققان امیدوارند پدیده های فیزیکی جدیدی مانند ذرات گریزان هیگز یا آنهایی که ماده تاریک را تشکیل می دهند که بیشتر ماده در کیهان را تشکیل می دهد. پیش‌بینی دقیق نتایج آزمایش‌های آینده غیرممکن است، اما قطعاً تأثیر زیادی خواهند داشت و نه تنها بر روی فیزیک ذرات! اما ایجاد LHC به صفحه ای از تاریخ فیزیک پایان نمی دهد، بلکه نشان دهنده آغاز تحقیقات امیدوارکننده آینده است.

5. تکالیف (روی تخته)
بندهای 115 و 116; خلاصه مرجع
گزارشی از پیشرفت کار تحقیقاتی در LHC تهیه کنید.

کتاب های مورد استفاده:
فیزیک 11 گ.یا. میاکیشف، بی.بی. بوخوفتسف. باسترد.
دوره فیزیک. جلد 3 K.A. Putilov، V.A. Fabrikant.
فیزیک اتمی و هسته ای. خوب. کاستکو
تحولات درس فیزیک. درجه 11. V.A.Volkov.
اوروکی. خالص

\ برای معلم فیزیک

هنگام استفاده از مطالب این سایت - و گذاشتن بنر الزامی است!!!

مطالب ارسالی:مدرسه متوسطه مؤسسه آموزشی شهرداری Khasan Aliyev در روستای Karasu، منطقه Chereksky، KBR S. Karasu

مراحل اصلی تاریخی در توسعه فیزیک ذرات: اول - از الکترون به پوزیترون، دوم - از پوزیترون به کوارک ها، سوم - از فرضیه کوارک تا امروز. مفهوم ذرات بنیادی تحولات متقابل آنها

اهداف:

«مطالب مربوط به این موضوع را خلاصه و نظام مند کنید.
"توسعه تفکر انتزاعی، بوم شناختی و علمی دانش آموزان بر اساس ایده هایی در مورد ذرات بنیادی و تعاملات آنها.

نوع درس:،سیستم سازی و تعمیم.

فرم درس: سخنرانی با عناصر گفتگو و کار مستقل.

روش تدریس: محاوره ای، محرک.

در طول کلاس ها

I. لحظه سازمانی.
طرح درس:
1) گشت و گذار تاریخی
2) کار مستقل دانش آموزان برای شناسایی 3 مرحله از رشد دیدگاه ها در مورد ذرات بنیادی
3) نقش ذرات بنیادی در زندگی ما
II. سخنرانی.

الان یه سوال ازت میپرسم الفبای روسی چند حرف دارد؟ صحیح - 33 حرف، اما می توانیم از آنها کلمات بسازیم، از کلمات - جملات، از جمله ها - داستان. آن ها کلمه اساس ارتباط ما است، بنابراین من جلسه خود را با یک آهنگ شروع کردم. اما اکنون من در مورد چیز دیگری صحبت می کنم، زیرا ما در یک درس فیزیک هستیم، نه ادبیات، و به طور خاص فیزیک ذرات. می پرسی این چه ربطی دارد؟ و خیلی ساده است! بیایید به جدول تناوبی نگاه کنیم. چند عنصر وجود دارد؟

آره. فقط 92. چطور؟ آیا بیشتر وجود دارد؟ درست است، اما بقیه به طور مصنوعی به دست می آیند؛ آنها در طبیعت رخ نمی دهند. حالا چه کسی می تواند آنها را فهرست کند؟ حیف شد. در یکی از برنامه های "جلو طلا" بازیکن برای این دانستن یک کیلوگرم طلا دریافت کرد!

بنابراین - 92 اتم. شما همچنین می توانید از آنها کلمات بسازید: مولکول ها، i.e. مواد! مثل کلمات! مثال - 2 اتم هیدروژن، 1 اتم اکسیژن! این چیه؟ اب. اما این واقعیت که همه مواد از اتم تشکیل شده اند توسط دموکریتوس (400 قبل از میلاد) بیان شده است. او مسافر بزرگی بود و ضرب المثل مورد علاقه اش این بود: "هیچ چیز به جز اتم ها و فضای خالص وجود ندارد، هر چیز دیگری یک منظره است."

بنابراین: اتم - دموکرات(ساختمان جهان).

کمتر از 2000 سال بعد، تامسون باتوم را به دست می گیرد.

تامسون - ELECTRON. آغاز قرن بیستم.

رادرفورد - پروتون

چادویک - نوترون

تاریخچه فیزیک ذرات بنیادی به طور معمول از کشف الکترون محاسبه می شود. سپس ساختار هسته اتم روشن شد - پروتون (E. Rutherford, 1910) و نوترون (J. Chadwick, 1932) کشف شدند. اولین مرحله از توسعه فیزیک ذرات به طور معمول در اواسط دهه 1930 تکمیل شد. در این زمان، فهرست ذرات بنیادی کوچک بود: سه ذره - الکترون e-، پروتون p و نوترون n - بخشی از همه اتم‌ها هستند. فوتون g (کوانتوم میدان الکترومغناطیسی) در آن شرکت می کند

برهمکنش ذرات باردار و فرآیندهای گسیل و جذب نور. مهم ترین کشف نظری پیش بینی در سال 1929 توسط پی دیراک در مورد وجود پادذرات بود (ذراتی که جرم و اسپین یکسانی دارند، اما مقادیر متفاوتی از بارهای همه نوع دارند؛ به زیر مراجعه کنید). در سال 1932، اولین پادذره - پوزیترون e+ کشف شد. سرانجام، در حین مطالعه خواص b-decay هسته ها، W. Pauli در سال 1930 وجود ذره دیگری - نوترینو n را پیش بینی کرد. استدلال های پائولی آنقدر قانع کننده بود که اگرچه کشف نوترینوها در واقع تنها در سال 1956 امکان پذیر بود، اما بلافاصله پس از بیان فرضیه پائولی، هیچ کس در وجود این ذره تردید نکرد.

شما جدولی از ذرات اولیه روی میز خود دارید. بیایید این ذرات را پیدا کنیم و آنها را مشخص کنیم.

1928- دیراک و اندرسون پوزیترون، پاد ذره الکترون را کشف کردند. و سپس انیشتین بزرگ تصمیم گرفت کمک کند و فوتون "خود" را ارائه دهد.

1931- پائولی نوترینوها و پادنوترینوها را کشف می کند. تا سال 1935، یک سیستم کم و بیش منسجم شکل گرفت. در کشف ذرات بنیادی آرامش وجود داشته است. اما آنجا نبود!

1935- یوکاوا اولین مزون را کشف می کند.

"... فکر می کردم به ته رسیده ام... اما صدای ضربه ای از پایین می آید..." اس. لم

مرحله دوم در توسعه فیزیک ذرات پس از جنگ جهانی دوم با کشف مزون پی در پرتوهای کیهانی در سال 1947 آغاز شد. از این سال تاکنون بیش از صد ذره بنیادی کشف شده است.

در طول حدود پانزده سال (تا اوایل دهه 1960)، به لطف پیشرفت در ایجاد شتاب دهنده ها و ابزارهای تشخیص ذرات، چند صد ذره بنیادی جدید با جرم های 140 مگا ولت تا 2 گیگا ولت کشف شد.

همه این ذرات ناپایدار بودند، یعنی. تبدیل به ذرات با جرم کمتر، و در نهایت تبدیل به پروتون، الکترون، فوتون و نوترینو (و پاد ذرات آنها) پایدار می شود. همه آنها به یک اندازه ابتدایی به نظر می رسیدند، زیرا در آزمایش های مختلف امکان تولید هر یک از ذرات باز در

فرآیند برخورد ذرات دیگر فیزیکدانان نظری با دشوارترین وظیفه روبرو بودند که کل "باغ وحش" کشف شده از ذرات را سفارش دهند و تلاش کنند تا تعداد ذرات بنیادی را به حداقل برسانند و ثابت کنند که ذرات دیگر از ذرات بنیادی تشکیل شده اند.

مرحله سوم در توسعه فیزیک ذرات در سال 1962 آغاز شد، زمانی که M.Gell-Mann و به طور مستقل J. Zweig مدلی از ساختار ذرات با تعامل قوی از ذرات بنیادی - کوارک ها را پیشنهاد کردند. این مدل اکنون به یک نظریه منسجم از همه انواع شناخته شده برهمکنش ذرات تبدیل شده است.

می توان در نظر گرفت که مرحله سوم در سال 1995 با کشف آخرین مورد انتظار یعنی کوارک ششم به پایان رسید. در حال حاضر، آزمایش واحدی وجود ندارد که با نظریه موجود در مورد ذرات بنیادی، به نام مدل استاندارد، در تضاد باشد و توضیح کمی در چارچوب این نظریه پیدا نکند.

بیایید به جدول نگاه کنیم. میز توسط یک پروژکتور بر روی صفحه نمایش داده می شود

4 دسته اصلی ذرات را نام ببرید:

1. فوتون ها
2. لپتون ها
3. مزون ها
4. باریون ها

ذره بنیادی چیست؟ (ذرات بنیادی ذرات اولیه و غیر قابل تجزیه دیگری هستند که تمام مواد از آنها ساخته شده است)

حالا بیایید به قسمت بعدی درس برویم. با استفاده از کتاب درسی و یادداشت های پشتیبان، به وضوح بین 3 مرحله توسعه نظریه ذرات بنیادی تمایز قائل شوید. یادداشت ها و کتاب درسی خود را ببینید.

آسیا در هیئت مدیره کار می کند.

III. اکوپوز.

چرا به ذرات بنیادی نیاز داریم؟

آ)بیایید به خلاصه پشتیبان بپردازیم. 4 نوع برهمکنش بین ذرات را نام ببرید. (گرانشی (GV)، ذاتی در همه ذرات بدون استثنا (حتی آنهایی که جرم آنها صفر است، زیرا به طور کلی، انرژی است که گرانش می کند، نه جرم!). قوی (SV) ترکیب کوارک ها به هادرون - ذرات با تعامل قوی، که به دو گروه تقسیم می شوند: باریون ها - ذرات با اسپین نیمه صحیح، متشکل از سه کوارک (B ~ qqq) و مزون ها - ذرات با اسپین عدد صحیح، متشکل از یک کوارک و یک آنتی کوارک (M ~ `qq) . الکترومغناطیسی (EMW)، مسئول تمام فرآیندهای مربوط به فوتون ها (ساختار اتم ها، گسیل و جذب نور توسط اتم ها، ساختار اتمی و خواص ماده و غیره، تا تظاهرات ماکروسکوپی مانند نیروی اصطکاک). در فرآیندهای شامل نوترینوها و در فرآیندهای فروپاشی برخی هادرون ها آشکار می شود.)

زیباترین فرمول فیزیک!!!

E = mc2

جرم یعنی انرژی! چه اتفاقی می افتد؟ شما می توانید یک فوتون را شتاب دهید و ماده را بدست آورید!

شما می توانید ماده را از انرژی دریافت کنید! آن را نشان دهید - تلاش کنید.

(یکی از اتفاقات جالب زندگی اینشتین را بگویید).

ب)من و شما در مکانی زندگی می کنیم که در آن 1 تلسکوپ نوترینو از 2 تلسکوپ موجود در کره زمین وجود دارد. نوترینو ذره ای است که با ذرات دیگر برهمکنش نمی کند یا بسیار ضعیف است. این در لحظه تولد کیهان ظاهر شد و حاوی اطلاعات زیادی است. با تلسکوپ گرفتار می شوند. 1 s.k. = 5 نوترینو

که در)چنین دستگاهی وجود دارد - توموگرافی پوزیترون. یک فرد یک عنصر رادیواکتیو را به خون استنشاق یا تزریق می کند که پوزیترون ساطع می کند؛ آنها با الکترون های بدن واکنش نشان می دهند. آنها پرتوهای گاما را از بین می برند و ساطع می کنند که توسط آشکارسازها گرفته می شود.

به من بگویید با استفاده از کتاب درسی فنا چیست؟

ز)و اکنون در مورد خطراتی که ذرات بنیادی ایجاد می کنند. الکترون های بسیار سریع یا کوانتاهای گاما (که در هنگام نابودی ظاهر می شوند) می توانند تا 5 میلیارد یون در بدن تشکیل دهند. این یون های باردار برای سیستم عصبی ما مضر هستند. اگر می‌توانستیم به سیستم عصبی خود گوش کنیم، دقیقاً همان صدای تق تق که هنگام ورود تداخل به گیرنده رادیویی شنیده می‌شود، می‌شنویم. اما در دوزهای کوچک و معقول، قرار گرفتن در معرض ذرات بنیادی مفید است.

د)بیایید به نکته 2 در خلاصه پشتیبان نگاه کنیم. این نکته در مورد پاد ذرات است. ماده وجود دارد - ضد ماده وجود دارد. اگر فقط می توانستیم راهی برای اتصال آنها پیدا کنیم! سپس می‌توانیم هرگونه کثیفی از زمین را از بین ببریم و حتی خالص‌ترین انرژی را به شکل کوانتای گاما بدست آوریم. در اینجا زمینه دیگری وجود دارد که می توانید دانش خود را به کار ببرید. نقطه کور علم - آن را دنبال کنید!

IV. خلاصه درس.

کتاب های مورد استفاده: Physics11 Myakishev, Bukhovtsev - Bustard., CD-disk open physics, Physics in pictures., دوره آموزشی تاریخ فیزیک

درس فیزیک با موضوع: مراحل توسعه فیزیک ذرات بنیادی. فیزیک ذرات بنیادی.

دوست داشت؟ لطفا از ما تشکر کنید! این برای شما رایگان است و کمک بزرگی به ما است! وب سایت ما را به شبکه اجتماعی خود اضافه کنید:

1 اسلاید

ذرات ابتدایی مؤسسه آموزشی غیراستاندارد بودجه شهرداری "Gymnasium شماره 1 به نام Tasirov G.Kh از شهر Belovo" ارائه برای درس فیزیک در کلاس 11 (سطح مشخصات) تکمیل شده توسط: Popova I.A.، معلم فیزیک Belovo، 2012

2 اسلاید

هدف: آشنایی با فیزیک ذرات بنیادی و نظام مند کردن دانش در مورد موضوع. توسعه تفکر انتزاعی، بوم شناختی و علمی دانش آموزان بر اساس ایده در مورد ذرات بنیادی و تعاملات آنها

3 اسلاید

در جدول تناوبی چند عنصر وجود دارد؟ فقط 92. چطور؟ آیا بیشتر وجود دارد؟ درست است، اما بقیه به طور مصنوعی به دست می آیند؛ آنها در طبیعت رخ نمی دهند. بنابراین - 92 اتم. مولکول ها نیز می توانند از آنها ساخته شوند، یعنی. مواد! اما این واقعیت که همه مواد از اتم تشکیل شده اند توسط دموکریتوس (400 قبل از میلاد) بیان شده است. او مسافر بزرگی بود و ضرب المثل مورد علاقه اش این بود: "هیچ چیز به جز اتم ها و فضای خالص وجود ندارد، هر چیز دیگری یک منظره است."

4 اسلاید

ضد ذره - ذره ای که جرم و اسپین یکسانی دارد، اما مقادیر متضاد بارهای همه انواع را دارد. گاه‌شماری فیزیک ذرات برای هر ذره بنیادی، پادذره خاص خودش وجود دارد. تاریخ نام دانشمند کشف (فرضیه) 400 سال قبل از میلاد. دموکریتوس اتم آغاز قرن بیستم. الکترون تامسون 1910 E. رادرفورد پروتون 1928 دیراک و اندرسون کشف پوزیترون 1928 فوتون A. انیشتین 1929 P. دیراک پیش بینی وجود پادذرات 1931 پائولی کشف نوترینوها و پادنوترینوها 19932 پوزیترون 19932-19932-1932 Neutrinos دبلیو پائولی پیش بینی وجود نوترینوها 1935 یوکاوا کشف مزون

5 اسلاید

کرونولوژی فیزیک ذرات همه این ذرات ناپایدار بودند، یعنی. تبدیل به ذرات با جرم کمتر، و در نهایت تبدیل به پروتون، الکترون، فوتون و نوترینو (و پاد ذرات آنها) پایدار می شود. فیزیکدانان نظری با دشوارترین کار روبرو بودند، نظم دادن به کل "باغ وحش" ذرات کشف شده و تلاش برای کاهش تعداد ذرات بنیادی به حداقل، و اثبات اینکه ذرات دیگر از ذرات بنیادی تشکیل شده اند. تاریخ کشف (فرضیه) مرحله دوم 1947 کشف مزونار π در پرتوهای کیهانی قبل از آغاز دهه 1960 چند صد ذره بنیادی جدید با جرمی از 140 مگا ولت تا 2 گیگا ولت کشف شد.

6 اسلاید

کرونولوژی فیزیک ذرات این مدل اکنون به یک نظریه منسجم از همه انواع شناخته شده برهمکنش ذرات تبدیل شده است. تاریخ نام دانشمند کشف (فرضیه) مرحله سوم 1962 M.Gell-Manni به طور مستقل J. Zweig مدلی از ساختار ذرات با تعامل قوی از ذرات بنیادی - کوارک‌ها پیشنهاد کرد 1995 کشف آخرین مورد انتظار، کوارک ششم

7 اسلاید

چگونه یک ذره بنیادی را تشخیص دهیم؟ معمولاً ردپاها (مسیرها یا مسیرها) به جا مانده از ذرات با استفاده از عکس مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.

8 اسلاید

طبقه بندی ذرات بنیادی همه ذرات به دو دسته تقسیم می شوند: فرمیون ها که ماده را تشکیل می دهند. بوزون هایی که از طریق آنها برهم کنش رخ می دهد.

اسلاید 9

طبقه بندی ذرات بنیادی فرمیون ها به لپتون ها، کوارک ها تقسیم می شوند. کوارک ها در فعل و انفعالات قوی و همچنین در فعل و انفعالات ضعیف و الکترومغناطیسی شرکت می کنند.

10 اسلاید

کوارک ها ژل مان و گئورگ تسوایگ مدل کوارک را در سال 1964 پیشنهاد کردند. اصل پائولی: در یک سیستم از ذرات به هم پیوسته، اگر این ذرات دارای اسپین نیمه صحیح باشند، هرگز حداقل دو ذره با پارامترهای یکسان وجود ندارد. M.Gell-Mann در کنفرانسی در سال 2007

11 اسلاید

اسپین چیست؟ اسپین نشان می دهد که فضای حالتی وجود دارد که ربطی به حرکت یک ذره در فضای معمولی ندارد. چرخش (از انگلیسی به چرخش - به چرخش) اغلب با تکانه زاویه ای یک "باله به سرعت در حال چرخش" مقایسه می شود - این درست نیست! اسپین یک مشخصه کوانتومی درونی ذره است که در مکانیک کلاسیک آنالوگ ندارد. اسپین (از اسپین انگلیسی - چرخش، چرخش) تکانه زاویه ای ذاتی ذرات بنیادی است که ماهیت کوانتومی دارد و با حرکت ذره به عنوان یک کل مرتبط نیست.

12 اسلاید

چرخش برخی از ریزذرات اسپین نام کلی ذرات مثال 0 ذرات اسکالر π-مزون ها، مزون های K، بوزون هیگز، اتم ها و هسته ها 4He، هسته های زوج، پاراپوزیترونیوم 1/2 ذرات اسپینور الکترون، کوارک، پروتون، نوترون، اتم و هسته 3He 1 ذرات بردار فوتون، گلوون، مزون های برداری، ارتوپوزیترونیوم 3/2 ذرات اسپین-بردار Δ-ایزوبارها 2 ذرات تانسور گراویتون، مزون های تانسور

اسلاید 13

کوارک ها کوارک ها در فعل و انفعالات قوی و همچنین در فعل و انفعالات ضعیف و الکترومغناطیسی شرکت می کنند. بارهای کوارک ها کسری هستند - از -1/3e تا +2/3e (e بار الکترون است). کوارک ها در جهان امروزی فقط در حالت های محدود وجود دارند - فقط به عنوان بخشی از هادرون ها. به عنوان مثال، یک پروتون uud است، یک نوترون udd است.

اسلاید 14

چهار نوع فعل و انفعالات فیزیکی عبارتند از: گرانشی، الکترومغناطیسی، ضعیف، قوی. برهمکنش ضعیف - ماهیت درونی ذرات را تغییر می دهد. فعل و انفعالات قوی واکنش های هسته ای مختلف و همچنین ظهور نیروهایی را تعیین می کند که نوترون ها و پروتون ها را در هسته ها به هم متصل می کنند. هسته ای تنها یک مکانیسم تعامل وجود دارد: به دلیل تبادل ذرات دیگر - حامل های تعامل.

15 اسلاید

برهمکنش الکترومغناطیسی: حامل - فوتون. برهمکنش گرانشی: حامل ها - کوانتوم های میدان گرانشی - گراویتون ها. برهمکنش های ضعیف: حامل ها - بوزون های برداری. حامل های برهمکنش های قوی: گلوئون ها (از واژه انگلیسی glue)، با جرم سکون برابر با صفر. چهار نوع فعل و انفعالات فیزیکی، فوتون ها و گراویتون ها هیچ جرمی ندارند و همیشه با سرعت نور حرکت می کنند. تفاوت معنی داری بین حامل های برهمکنش ضعیف با فوتون ها و گراویتون ها جرم بودن آنهاست. شعاع کنش متقابل Const. گرانشی بی نهایت بزرگ 6.10-39 الکترومغناطیسی بی نهایت بزرگ 1/137 ضعیف از 10-16 سانتی متر تجاوز نمی کند 10-14 قوی از 10-13 سانتی متر تجاوز نمی کند

16 اسلاید

اسلاید 17

کوارک ها خاصیتی به نام بار رنگ دارند. سه نوع شارژ رنگی وجود دارد که به طور معمول به عنوان آبی، سبز و قرمز مشخص می شود. هر رنگ مکملی به شکل ضد رنگ خود دارد - ضد آبی، ضد سبز و ضد قرمز. برخلاف کوارک ها، آنتی کوارک ها رنگ ندارند، بلکه ضد رنگ هستند، یعنی بار رنگ مخالف. خواص کوارک ها: رنگ

18 اسلاید

کوارک ها دو نوع جرم اصلی دارند که از نظر قدر منطبق نیستند: جرم کوارک فعلی، که در فرآیندهایی با انتقال قابل توجهی از مربع 4 تکانه تخمین زده می شود، و جرم ساختاری (بلوک، جرم تشکیل دهنده). همچنین شامل جرم میدان گلوئون اطراف کوارک است و از جرم هادرون ها و ترکیب کوارکی آنها تخمین زده می شود. خواص کوارک ها: جرم

اسلاید 19

هر طعم (نوع) یک کوارک با اعداد کوانتومی مانند ایزوسپین Iz، عجیب بودن S، جذابیت C، جذابیت (پایین، زیبایی) B′، حقیقت (بالا بودن) T مشخص می شود. خواص کوارک ها: طعم و مزه

20 اسلاید

خواص کوارک ها: طعم نماد نام Charge Mass Rus. انگلیسی نسل اول d پایین پایین -1/3 ~ 5 MeV/c² u بالا به بالا +2/3 ~ 3 MeV/c² عجیب غریب نسل دوم -1/3 95 ± 25 MeV/c² c جذابیت افسون (جذاب) +2/ 3 1.8 GeV/c² نسل سوم b زیبایی دوست داشتنی (پایین) −1/3 4.5 GeV/c² t حقیقت واقعی (بالا) +2/3 171 GeV/c²

21 اسلاید

22 اسلاید

اسلاید 23

مشخصات کوارک ها مشخصه نوع کوارک d u s c b t بار الکتریکیQ -1/3 +2/3 -1/3 +2/3 -1/3 +2/3 عدد باریونB 1/3 1/3 1/3 1/3 1/ 3 1/3 SpinJ 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 ParityP +1 +1 +1 +1 +1 +1 IsospinI 1/2 1/2 0 0 0 0 Isospin projectionI3 - 1/ 2 + 1/2 0 0 0 0 عجیب و غریب 0 0 -1 0 0 0 جذابیت c 0 0 0 +1 0 0 پایین b 0 0 0 0 0 -1 0 بالا بودن t 0 0 0 0 0 +1 جرم در هادرون , GeV 0.31 0.31 0.51 1.8 5 180 جرم کوارک «آزاد»، GeV ~0.006 ~ 0.003 0.08-0.15 1.1-1.4 4.1-4.9 174+5

24 اسلاید

25 اسلاید

26 اسلاید

اسلاید 27

چه فرآیندهای هسته ای نوترینو را تولید می کنند؟ الف. در طول α - پوسیدگی. B. در طول β - پوسیدگی. ب. هنگامی که γ - کوانتوم ساطع می شود. د. در طول هرگونه دگرگونی هسته ای

28 اسلاید

چه فرآیندهای هسته ای پادنوترینو تولید می کنند؟ الف. در طول α - پوسیدگی. B. در طول β - پوسیدگی. ب. هنگامی که γ - کوانتوم ساطع می شود. د. در طول هرگونه دگرگونی هسته ای

موسسه آموزشی بودجه شهرداری -

دبیرستان شماره 7 در بلگورود

درس آزاد فیزیک

درجه 11

"ذرات بنیادی"

تهیه و اجرا شد:

معلم فیزیک

پولشچیکووا A.N.

بلگورود 2015

موضوع: ذرات بنیادی

نوع درس: درس مطالعه و تثبیت اولیه دانش جدید

روش تدریس:سخنرانی

شکل فعالیت دانشجویی: پیشانی، جمعی، فردی

هدف از درس: گسترش درک دانش آموزان از ساختار ماده؛ مراحل اصلی توسعه فیزیک ذرات بنیادی را در نظر بگیرید. مفهوم ذرات بنیادی و خواص آنها را ارائه دهد.

اهداف درس:

آموزشی : آشنایی دانش آموزان با مفهوم ذره بنیادی، گونه شناسی ذرات بنیادی و همچنین روش های مطالعه خواص ذرات بنیادی.

رشدی: توسعه علایق شناختی دانش آموزان، حصول اطمینان از مشارکت عملی آنها در فعالیت های شناختی فعال.

آموزشی: آموزش خصوصیات جهانی انسانی - آگاهی از درک دستاوردهای علمی در جهان. توسعه کنجکاوی و استقامت

تجهیزات برای درس:

مواد آموزشی: مطالب کتاب درسی، کارت هایی با تست ها و جداول

وسایل کمک بصری: ارائه

در طول کلاس ها

(ارائه)

1. سازماندهی شروع درس.

فعالیت های معلم: احوالپرسی متقابل بین معلم و دانش آموزان، اصلاح دانش آموزان، بررسی آمادگی دانش آموزان برای درس. سازماندهی توجه و گنجاندن دانش آموزان در ریتم تجاری کار.

فعالیت پیش بینی شده دانش آموز: سازماندهی توجه و گنجاندن در ریتم تجاری کار.

2. آمادگی برای مرحله اصلی درس.

فعالیت های معلم: امروز ما شروع به مطالعه بخش جدیدی از "فیزیک کوانتومی" - "ذرات ابتدایی" خواهیم کرد. در این فصل در مورد ذرات اولیه و تجزیه ناپذیری که همه مواد از آنها ساخته شده اند صحبت خواهیم کرد، در مورد ذرات بنیادی.

فیزیکدانان هنگام مطالعه فرآیندهای هسته ای وجود ذرات بنیادی را کشف کردند، بنابراین تا اواسط قرن بیستم، فیزیک ذرات بنیادی شاخه ای از فیزیک هسته ای بود. در حال حاضر، فیزیک ذرات بنیادی و فیزیک هسته‌ای شاخه‌های نزدیک اما مستقلی از فیزیک هستند که با مشترک بودن بسیاری از مسائل در نظر گرفته شده و روش‌های تحقیق مورد استفاده متحد شده‌اند.

وظیفه اصلی فیزیک ذرات بنیادی مطالعه ماهیت، خواص و دگرگونی های متقابل ذرات بنیادی است.

همچنین وظیفه اصلی ما در مطالعه فیزیک ذرات بنیادی خواهد بود.

3. جذب دانش جدید و روش های عمل.

فعالیت های معلم: موضوع درس: "مراحل توسعه فیزیک ذرات بنیادی." در این درس به سوالات زیر می پردازیم:

تاریخچه توسعه ایده هایی که جهان از ذرات بنیادی تشکیل شده است

ذرات بنیادی چیست؟

چگونه می توان یک ذره بنیادی جدا شده را بدست آورد و آیا این امکان وجود دارد؟

گونه شناسی ذرات.

این ایده که جهان از ذرات بنیادی ساخته شده است، سابقه ای طولانی دارد. امروزه سه مرحله در توسعه فیزیک ذرات بنیادی وجود دارد.

بیایید کتاب درسی را باز کنیم. بیایید با نام مراحل و تایم فریم ها آشنا شویم.

مرحله 1. از الکترون تا پوزیترون: 1897 - 1932.

مرحله 2. از پوزیترون تا کوارک: 1932 - 1964.

مرحله 3. از فرضیه کوارک (1964) تا امروز.

فعالیت های معلم:

مرحله ی 1.

ابتدایی، یعنی ساده ترین و غیرقابل تقسیم تر، این گونه است که دانشمند معروف یونان باستان، دموکریتوس، اتم را تصور می کند. بگذارید یادآوری کنم که کلمه "اتم" در ترجمه به معنای "تقسیم ناپذیر" است. برای اولین بار، ایده وجود ذرات ریز و نامرئی که تمام اجسام اطراف را تشکیل می دهند توسط دموکریتوس 400 سال قبل از میلاد بیان شد. علم تنها در آغاز قرن نوزدهم شروع به استفاده از ایده اتم کرد، زمانی که بر این اساس امکان توضیح تعدادی از پدیده های شیمیایی وجود داشت. و در پایان این قرن ساختار پیچیده اتم کشف شد. در سال 1911 هسته اتم کشف شد (ای رادرفورد) و سرانجام ثابت شد که اتم ها ساختار پیچیده ای دارند.

بیایید بچه ها را به یاد بیاوریم: چه ذرات بخشی از اتم هستند و به طور خلاصه آنها را مشخص می کنیم؟

فعالیت پیش بینی شده دانش آموزان:

فعالیت های معلم: بچه ها، شاید برخی از شما به یاد داشته باشید: الکترون، پروتون و نوترون توسط چه کسی و در چه سالی کشف شد؟

فعالیت پیش بینی شده دانش آموزان:

الکترون.در سال 1898، جی تامسون واقعیت وجود الکترون ها را اثبات کرد. در سال 1909، R. Millikan برای اولین بار بار یک الکترون را اندازه گیری کرد.

پروتون. در سال 1919، ای رادرفورد، در حالی که نیتروژن را با ذرات بمباران می کرد، ذره ای را کشف کرد که بار آن برابر با بار یک الکترون بود و جرم آن 1836 برابر بیشتر از جرم الکترون بود. این ذره پروتون نام گرفت.

نوترون. رادرفورد همچنین وجود ذره ای بدون بار را پیشنهاد کرد که جرم آن برابر با جرم یک پروتون است.

در سال 1932، D. Chadwick ذره ای را که رادرفورد پیشنهاد کرده بود کشف کرد و آن را نوترون نامید.

فعالیت های معلم: پس از کشف پروتون و نوترون، مشخص شد که هسته اتم ها، مانند خود اتم ها، ساختار پیچیده ای دارند. نظریه پروتون-نوترون در مورد ساختار هسته ها مطرح شد (D. D. Ivanenko و V. Heisenberg).

در دهه 30 قرن نوزدهم، در نظریه الکترولیز توسعه یافته توسط M. Faraday، مفهوم -یون ظاهر شد و بار اولیه اندازه گیری شد. پایان قرن نوزدهم - علاوه بر کشف الکترون، با کشف پدیده رادیواکتیویته مشخص شد (A. Becquerel, 1896). در سال 1905، ایده کوانتوم های میدان الکترومغناطیسی - فوتون ها (A. Einstein) در فیزیک بوجود آمد.

بیایید به یاد داشته باشیم: فوتون چیست؟

فعالیت پیش بینی شده دانش آموزان: فوتون (یا کوانتوم تابش الکترومغناطیسی) یک ذره نور ابتدایی، از نظر الکتریکی خنثی، فاقد جرم سکون، اما دارای انرژی و تکانه است.

فعالیت های معلم: ذرات باز ذرات اولیه تجزیه ناپذیر و غیرقابل تغییر، بلوک های ساختمانی اساسی جهان در نظر گرفته می شدند. با این حال، این نظر چندان دوام نیاورد.

مرحله 2.

در دهه 1930، دگرگونی‌های متقابل پروتون‌ها و نوترون‌ها کشف و مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که این ذرات نیز «بلوک‌های سازنده» اولیه غیرقابل تغییر طبیعت نیستند.

در حال حاضر حدود 400 ذره زیر هسته ای شناخته شده است (ذراتی که اتم ها را تشکیل می دهند که معمولاً به آنها ابتدایی می گویند). اکثریت قریب به اتفاق این ذرات ناپایدار هستند (ذرات بنیادی به یکدیگر تبدیل می شوند).

تنها استثناها فوتون، الکترون، پروتون و نوترینو هستند.

فوتون، الکترون، پروتون و نوترینو ذرات پایداری هستند (ذراتی که می توانند به طور نامحدود در حالت آزاد وجود داشته باشند)، اما هر یک از آنها در هنگام تعامل با ذرات دیگر، می توانند به ذرات دیگر تبدیل شوند.

همه ذرات دیگر، در فواصل زمانی معینی، دستخوش دگرگونی های خود به خود به ذرات دیگر می شوند و این واقعیت اصلی وجود آنهاست.

من به یک ذره دیگر اشاره کردم - نوترینو. ویژگی های اصلی این ذره چیست؟ توسط چه کسی و چه زمانی کشف شد؟

فعالیت پیش بینی شده دانش آموز: نوترینو ذره ای بدون بار الکتریکی و جرم سکون آن 0 است. وجود این ذره در سال 1931 توسط دبلیو پاولی پیش بینی شد و در سال 1955 ذره به صورت تجربی ثبت شد. خود را در نتیجه فروپاشی نوترون نشان می دهد:

فعالیت های معلم: ذرات بنیادی ناپایدار در طول عمرشان بسیار متفاوت هستند.

طولانی ترین ذره که عمر می کند نوترون است. طول عمر نوترون حدود 15 دقیقه است.

ذرات دیگر برای مدت زمان بسیار کوتاه تری "زندگی" می کنند.

چند ده ذره با طول عمر بیش از 10 وجود دارد -17 با. در مقیاس کیهان کوچک، این زمان قابل توجهی است. چنین ذرات نامیده می شودنسبتا پایدار .

اکثریت کوتاه مدت ذرات بنیادی عمری در حد 10 دارند-22 -10 -23 s.

توانایی تبدیل متقابل مهمترین ویژگی همه ذرات بنیادی است.

ذرات بنیادی قابلیت تولد و نابودی (گسیل و جذب) را دارند. این امر در مورد ذرات پایدار نیز صدق می‌کند، تنها با این تفاوت که تبدیل ذرات پایدار خود به خود اتفاق نمی‌افتد، بلکه از طریق تعامل با ذرات دیگر اتفاق می‌افتد.

یک مثال می تواند باشدنابودی (یعنی ناپدید شدن ) الکترون و پوزیترون، همراه با تولد فوتون های پرانرژی.

پوزیترون (ضد ذره یک الکترون) ذره ای با بار مثبت است که جرم یکسان و بار (در مقدار مطلق) یک الکترون دارد. در درس بعدی در مورد ویژگی های آن با جزئیات بیشتر صحبت خواهیم کرد. بیایید بگوییم که وجود پوزیترون توسط پی دیراک در سال 1928 پیش بینی شد و در سال 1932 توسط K. Anderson در پرتوهای کیهانی کشف شد.

در سال 1937، ذراتی با جرم 207 جرم الکترون در پرتوهای کیهانی کشف شد که به ناممیون ها ( - مزون ها ). میانگین طول عمر-مزون برابر با 2.2 * 10 است-6 ثانیه

سپس در سال 1947-1950 افتتاح شدندگل صد تومانی (یعنی مزون ها). متوسط طول عمر خنثی-مزون - 0.87·10 -16 ثانیه.

در سال های بعد، تعداد ذرات تازه کشف شده به سرعت شروع به رشد کرد. این امر با تحقیق در مورد پرتوهای کیهانی، توسعه فناوری شتاب دهنده و مطالعه واکنش های هسته ای تسهیل شد.

شتاب دهنده های مدرن برای انجام فرآیند ایجاد ذرات جدید و مطالعه خواص ذرات بنیادی ضروری هستند. ذرات اولیه در شتاب دهنده به انرژی های بالا "در مسیر برخورد" شتاب می گیرند و در یک مکان خاص با یکدیگر برخورد می کنند. اگر انرژی ذرات زیاد باشد، در طی فرآیند برخورد، ذرات جدید زیادی متولد می‌شوند که معمولاً ناپایدار هستند. این ذرات که از نقطه برخورد پراکنده می شوند، به ذرات پایدارتری متلاشی می شوند که توسط آشکارسازها ثبت می شوند. برای هر برخورد از این قبیل (فیزیکدانان می گویند: برای هر رویداد) - و آنها در هزاران در ثانیه ثبت می شوند! در نتیجه آزمایش‌کنندگان متغیرهای سینماتیکی را تعیین می‌کنند: مقادیر تکانه‌ها و انرژی‌های ذرات "گرفتار" و همچنین مسیر حرکت آنها (شکل را در کتاب درسی ببینید). فیزیکدانان با جمع آوری بسیاری از رویدادها از یک نوع و مطالعه توزیع این کمیت های سینماتیکی، چگونگی برهمکنش را بازسازی می کنند و ذرات حاصل را به چه نوع ذرات می توان نسبت داد.

مرحله 3.

ذرات اولیه به سه گروه ترکیب می شوند: فوتون ها , لپتون ها و هادرون ها (پیوست 2).

بچه ها ذرات متعلق به گروه فوتون ها را برای من لیست کنید.

فعالیت پیش بینی شده دانش آموزان: به گروه فوتون ها به یک ذره - یک فوتون اشاره دارد

فعالیت های معلم: گروه بعدی از ذرات نور تشکیل شده استلپتون ها .

: این گروه شامل دو نوع نوترینو (الکترون و میون)، الکترون و ب-مزون است

فعالیت های معلم: لپتون ها همچنین شامل تعدادی ذرات هستند که در جدول ذکر نشده اند.

سومین گروه بزرگ شامل ذرات سنگینی است که به آنها می گویند هادرون ها. این گروه به دو زیر گروه تقسیم می شود. ذرات سبک تر یک زیر گروه را تشکیل می دهند مزون ها .

پیش بینی فعالیت دانش آموزان: سبکترین آنها دارای بار مثبت و منفی و همچنین مزونهای خنثی هستند. پیون ها کوانتوم های میدان هسته ای هستند.

فعالیت های معلم: زیر گروه دوم -باریون ها - شامل ذرات سنگین تر است. گسترده ترین است.

فعالیت پیش بینی شده دانش آموزان: سبک ترین باریون ها نوکلئون ها هستند - پروتون ها و نوترون ها.

فعالیت های معلم: به دنبال آنها هیپرون ها قرار می گیرند. امگا منهای هایپرون که در سال 1964 کشف شد، جدول را می بندد.

فراوانی هادرون‌های کشف‌شده و تازه کشف‌شده، دانشمندان را به این باور رساند که همه آنها از برخی ذرات بنیادی دیگر ساخته شده‌اند.

در سال 1964، فیزیکدان آمریکایی M.Gell-Man فرضیه ای را مطرح کرد که توسط تحقیقات بعدی تأیید شد، مبنی بر اینکه همه ذرات بنیادی سنگین - هادرون - از ذرات بنیادی تری به نام ساخته شده اند.کوارک ها

از نقطه نظر ساختاری، ذرات بنیادی تشکیل دهنده هسته اتم (نوکلئون ها) و به طور کلی همه ذرات سنگین - هادرون ها (باریون ها و مزون ها) - از ذرات ساده تری تشکیل شده اند که معمولاً به آنها بنیادی می گویند. این نقش عناصر اولیه واقعاً بنیادی ماده توسط کوارک ها ایفا می شود که بار الکتریکی آنها برابر با 2/3 + یا 1/3 واحد بار مثبت یک پروتون است.

رایج ترین و سبک ترین کوارک ها بالا و پایین نامیده می شوند و به ترتیب u (از انگلیسی به بالا) و d (پایین) تعیین می شوند. گاهی اوقات به آنها کوارک های پروتون و نوترونی نیز می گویند زیرا پروتون از ترکیبی از uud و نوترون - udd تشکیل شده است. کوارک بالا دارای بار 2/3 + است. پایین - بار منفی -1/3. از آنجایی که یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل شده است و یک نوترون از یک کوارک بالا و دو کوارک پایین تشکیل شده است، می توانید به طور مستقل تأیید کنید که بار کل یک پروتون و نوترون کاملاً برابر با 1 و 0 است.

دو جفت کوارک دیگر بخشی از ذرات عجیب و غریب تر هستند. کوارک های جفت دوم را charmed - c (از جذاب) و عجیب - s (از عجیب) می نامند.

جفت سوم از کوارک های true - t (از حقیقت، یا در سنت انگلیسی بالا) و زیبا - b (از زیبایی، یا در سنت انگلیسی پایین) تشکیل شده است.

تقریباً تمام ذرات متشکل از ترکیبات مختلف کوارک ها قبلاً به صورت تجربی کشف شده اند.

با پذیرش فرضیه کوارک، امکان ایجاد یک سیستم هماهنگ از ذرات بنیادی وجود داشت. جستجوهای متعدد برای کوارک‌ها در حالت آزاد، که در شتاب‌دهنده‌های پرانرژی و در پرتوهای کیهانی انجام شده‌اند، ناموفق بوده‌اند. دانشمندان بر این باورند که یکی از دلایل غیر قابل مشاهده بودن کوارک های آزاد شاید جرم بسیار بزرگ آنها باشد. این مانع از تولد کوارک ها در انرژی هایی می شود که در شتاب دهنده های مدرن به دست می آیند.

با این حال، در دسامبر 2006، پیام عجیبی در مورد کشف "کوارک های برتر آزاد" در خبرگزاری های علمی و رسانه ها پخش شد.

4. بررسی اولیه درک.

فعالیت های معلم: بنابراین بچه ها، ما پوشش داده ایم:

مراحل اصلی توسعه فیزیک ذرات

متوجه شد که کدام ذره ابتدایی نامیده می شود

با گونه شناسی ذرات آشنا شد.

در درس بعدی به این موارد خواهیم پرداخت:

طبقه بندی دقیق تر ذرات بنیادی

انواع برهمکنش ذرات بنیادی

ضد ذرات

و اکنون به شما پیشنهاد می کنم برای احیای نکات اصلی مطالبی که مطالعه کرده ایم در حافظه خود تستی بدهید (پیوست 3).

5. جمع بندی درس.