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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,19.8,粒子和宇宙,19.8粒子和宇宙,何为宇何为宙？,宇宙,上下四方曰宇，古往今来曰宙。,何为宇何为宙？宇宙上下四方曰宇，古往今来曰宙。,一、,“,基本粒子,”,不基本,直到,19,世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。,卢瑟福,（质子）,道尔顿,（原子）,汤姆逊,（电子）,一、“基本粒子”不基本 直到19世纪末，人们,查德威克,（中子）,盖尔曼（,夸克,）,还有谁,？,于是许多人认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子开把它们叫做,“,基本粒子,”,。,查德威克（中子）盖尔曼（夸克）还有谁 于是许,然而，随着科学的进一步发展，科学家们认识到这些粒子并不,“,基本,”,。所以，从,20,世纪后半期起，就将,“,基本,”,二字去掉，统称为粒子,1995,美国费米国家加速器实验室证实了顶夸克的存在。,然而，随着科学的进一步发展，科学家们认识到,二、发现新粒子,1947,年发现了,K,介子和介子。后来还发现了一些粒子，质量比质子的质量大，叫做超子。,1,、,人们在对,宇宙线,的研究中陆续发现了一些新的粒子。,1932,年发现了正电子，,197,年发现了,u,子。,二、发现新粒子1947年发现了K介子和介子。后来还发现了,2,、,1932,年发明的加速器，能使带电粒子加速到很高的能量。（,自己造的高速粒子,）,许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质相反的粒子，叫做,反粒子,。,2、1932年发明的加速器，能使带电粒子加,3,、按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：,强子、轻子和媒介子,。,强子,轻子,媒介子,介子,重子,电子、电子中微子、,子、,子中微子、,子、,子中微子,光子，中间玻色子、胶子,介子,K,介子,质子、中子、超子,3、按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒,三、夸克模型,实验证明,强子是有内部结构的,，,1964,年提出的夸克模型正明强子由更基本的粒成分组成，这种成分叫做,夸克,。夸克由六种模型：,上夸克,d,、下夸克,u,、奇异夸克,s,、粲夸克,c,，底夸克,b,、顶夸克,t,。,三、夸克模型 实验证明强子是有内部结构的，1964年提,夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破。它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。目前人们对夸克的认识还是很初步的，科学家们直到今天都还未捕捉到自由的夸克。夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”。能否解放被禁闭的夸克，是21世纪物理学面临的重大课题之一。,夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破。它指出电,四、宇宙的演化,物理学中有一个非常有趣的现象：研究微观粒子物理、量子理论、与研究宇宙的理论竟然相互沟通，相互支持。正如诺贝尔物理学奖学者格拉肖所说：“隐藏在原子内心的，是宇宙结构的秘密。”，那么,宇宙到底从何而来呢？,四、宇宙的演化 物理学中有一个非常有趣的现象：研究微观,大爆炸理论宇宙从一个“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,大爆炸理论宇宙从一个“奇点”爆炸产生大爆炸是在无限的宇宙各处,五、恒星的演化,宇宙尘埃,密集的尘埃,星云团,恒星（太阳）诞生,万有引力,越来越大,温度升高,生了？,五、恒星的演化宇宙尘埃密集的尘埃星云团恒星（太阳）诞生万有引,恒星,继续升温,这颗星继续收缩、继续升温。当温度超过,10K,时，氢通过热核反应成为，释放的核能主要以电磁波的形式向外辐射。辐射产生的向外的压力与引力产生的收缩压力平衡，这时星体稳定下来。恒星在这一阶段停留的时间最长。太阳目前正处于这一阶段的中期，要再过,50,亿年才会转到另一个演化阶段。,恒星继续升温 这颗星继续收缩、继续升温。当温,过了,50,亿年,当恒星核心部分的氢大部分聚变为氨以后，核反应变弱，辐射压力下降，星核在引力作用下收缩。这时引力势能产生的热将使温度升得更高，于是发生了核聚合成碳核的聚变反应。类似的过程一波接一波地继续下去，出现了氧、硅，直到铁等更重的元素。恒星在这个阶段要经历多次膨胀与收縮、光度也会反复变化。,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,过了50亿年 当恒星核心部分的氢大部分聚变为氨,恒星的归宿,白矮星为小质量恒星的死亡方式。天体物理的研究表明，如果恒星,的质量小于1.4倍太阳质量，它会演変为白矮星，即体积很小，但质量不太小的恒星。,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,恒星的归宿白矮星为小质量恒星的死亡方式。天体物理的研,中子星,如果恒星的质量是太阳质量的,1.4-2,倍，更强大的压力使得原子被,“,压碎,”,，电子和质子被压在一起，整个恒星成为中子组成的天体，叫做中子星。,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,中子星 如果恒星的质量是太阳质量的1.4-2倍,黑洞,当恒星的质量更大时，其内部的任何物质都无法抵抗巨大引力产生的压力，物质被,“,压,”,成了更为神奇的天体黑洞。,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,黑洞 当恒星的质量更大时，其内部的任何物质都无法,最后的归宿,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,最后的归宿人教版高中物理选修3-5课件：19.8粒,华人科学家在粒子物理学领域的杰出贡献,科学足迹,一批华人料学家在粒子物理领城有着众多举世瞩目的重大贡献。,在所有粒子物理发展史专著上都会提到华人科学家赵忠尧，王昌、杨振宁，李政道、吴健雄丁章中等的成果。他们是粒子物理天穹上耀眼的巨星。,赵忠尧院士于1929-1930年发现硬射线在重元素中的反常吸收。,王渔昌院士1942年提出证实中微子存在的一种实验方案:观察轻原子K俘获过程中的核反冲半年后，美国物理学家阿伦照此方案进行实验，找到了中微子。王昌还預言在100亿电子伏特质子同步加速器上有可能找到反超子，并于1959年找到了一个与反西格玛负超子有关的事例。,1956年，杨振宁和李政道提出，在弱相互作用过程中宇称不守恒，并提出了实验验证的建议1957年，吴健雄領导的小组在Co的衰变中证実了宇称不守恒的论断。不久，宇称不守恒在其他弱作用过程中也得到了证实。为此，李道、杨振宁获得1957年的诺贝尔物理学奖。,1974年，丁筆中領导的小组发现了一种新的粒子。这种粒子有两个奇怪的性质。质量大，大约是质子质量的33倍，寿命长，比一般介子的寿命长500倍这个发现证实了人们对存在第四夸克一C(架)夺克的預测。美国科学家里克特也在这一年独立地发现了这种粒子，丁肇中与里克特共获1976年的诺贝尔物理学奖。这种新粒子被命名为J/粒子。,作业:意找华人科学家在粒子物理领域的史多成果和事，在课堂上交流。,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,华人科学家在粒子物理学领域的杰出贡献科学足迹 一,玻尔,海森伯,德布罗意,爱因斯坦,洛仑兹,居里夫人,普朗克,康普顿,泡利,薛定谔,维夏菲尔特,福勒,布里渊,波恩,威尔逊,理查德森,古耶,朗之万,狄拉克,顿德尔,赫尔岑,克莱默斯,布拉格,朗梅尔,德拜,库德森,皮卡德,亨利奥特,艾伦费斯特,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,玻尔海森伯德布罗意爱因斯坦洛仑兹居里夫人普朗克康普顿泡利薛定,问题与练习解答：,解：,1、请设计和绘制一个合理的表格，在表格中填上相关的内容，全面概括你对粒子分类的了解。,强子,轻子,媒介子,介子,重子,电子、电子中微子、,子、,子中微子、,子、,子中微子,光子，中间玻色子、胶子,介子,K,介子,质子、中子、超子,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,问题与练习解答：解：1、请设计和绘制一个合理的表格，在表格中,2、制作一个或两个方框图，描述宇宙演化和恒星演化的过程。,解：,大爆炸夸克、轻子、胶子等强子时代轻子时代核合成时代电子与质子符合成氢原子形成恒星和星系,恒星演化过程的方框图：宇宙尘埃星云团恒星诞生氢核聚合成氦核氢核聚合成碳核其他聚变过程无聚变反应、形成白矮星或中子星或黑洞,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,2、制作一个或两个方框图，描述宇宙演化和恒星演化的过程。解：,课堂小结,一、,“,基本粒子,”,不基本,1,、,光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子开把它们叫做,“,基本粒子,”,。,2,、,随着科学的进一步发展，统称为粒子。,二、发现新粒子,1,、,对,宇宙线,的研究中陆续发现了正电子、,u,子、,K,介子、介子、超子。,2,、利用,加速器研究，,发现了,反粒子。,3,、按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：,强子、轻子和媒介子,。,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,人教版高中物理选修,3-5,课件：,19.8,粒子和宇宙,(,共,25,张,PPT)【PPT,优秀课件,】-,精美版,课堂小结一、“基本粒子”不基本 1、光子、电子、质子和中子是,三、夸克模型,实验证明,强子是有内部结构的,，叫做,夸克,。夸克由六种模型：,上夸克
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