物理：19.8《粒子和宇宙》PPT课件(新人教版_选修3-5)

第十九章原子核第八节粒子和宇宙比比谁小分子由______构成，不同原子构成_______分子，相同原子构成_______分子。原子是由位于中心的_______和核外高速旋转的______构成的。（电子带___电，原子核带___电）原子核是由_____和_____构成的。（质子带___电，中子_______电）质子和中子都是由_____组成的。原子化合物单质原子核电子负正质子中子不带夸克正一、“基本粒子”不基本最开始人们认为光子、电子、中子、质子是组成物质的不可再分的最基本粒子后来科学家们发现了许多不同新粒子而且质子中子本身也有复杂结构所以，基本粒子不基本。道尔顿（原子）汤姆逊（电子）卢瑟福（质子）查德威克（中子）盖尔曼（夸克）发现各种微粒的科学家二、发现新的粒子1932年，发现正电子1937年，发现μ子1947年，发现了K介子和π介子后来，还发现一些质量比质子大的粒子，叫做超子反粒子：质量、寿命、自旋等物理性质与过去已发现的粒子相同，而电荷等其他性质相反，这些粒子叫反粒子。例如，电子的反粒子是正电子，其电荷量与电子相同，但带正电荷;反质子电荷量与质子相同，但带负电荷。按粒子与各种相互作用的不同关系，可分为：强子、轻子、媒介子强子参与强相互作用的粒子介子、重子（质子、中子，超子）轻子不参与强相互作用的粒子电子，电子中微子，μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子媒介子传递相互作用的粒子光子，中间波色子，胶子中微子是一种基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子，每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生，例如核反应堆发电（核裂变）、太阳发光（核聚变）、天然放射性（贝塔衰变）、超新星爆发等等玻色子三、夸克模型夸克是强子的基本组分所有的中子都是由三个夸克组成的，质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。1995美国费米国家加速器实验室证实了顶夸克(TopQuark)的存在夸克有6种；上夸克，下夸克，奇异夸克，粲夸克，底夸克，顶夸克。所带电荷是元电荷的2/3或-1/3每种夸克都有对应的反夸克宇宙——从何而来？大爆炸理论(TheBigBangTheory)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时间的零点四、宇宙的演化微观世界里的粒子物理、量子理论，与研究宇宙的理论竟然相互沟通支撑。格拉肖说：隐藏在原子内心的，是宇宙结构的秘密。1950年前后，伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的大爆炸不是习见于地球上发生在一个确定的点，然后向四周的空气传播开去的那种爆炸，而是一种在各处同时发生，从一开时就充满整个空间的那种爆炸，爆炸中每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。事实上应该理解为空间的急剧膨胀。整个空间可以指的是整个无限的宇宙，或者指的是一个就象球面一样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。根据大爆炸宇宙论，甚早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体，温度极高，密度极大，且以很大的速率膨胀着。这些气体在热平衡下有均匀的温度。这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志，因而称宇宙温度。气体的绝热膨胀将使温度降低，使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继出现。大爆炸后0.1秒后300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。大爆炸后1秒后100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。大爆炸后13.8秒后30亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。大爆炸后35分钟后3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。大爆炸后30万年后3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。五、恒星的演化宇宙尘埃星云团白矮星超新星SN1987黑洞