Сборник на елементарните частици и техните полета. Физика на елементарните частици. Атомна и ядрена физика

клас: 11

клас: 11

Тип урок:урок по изучаване и първично затвърждаване на нови знания

Метод на преподаване:лекция

Форма на ученическа дейност:фронтална, колективна, индивидуална

Целта на урока:разширяване на разбирането на учениците за структурата на материята; разглеждане на основните етапи в развитието на физиката на елементарните частици; да даде представа за елементарните частици и техните свойства.

Цели на урока:

  • Образователни: да запознае учениците с понятието – елементарна частица, с типологията на елементарните частици, както и с методи за изследване на свойствата на елементарните частици;
  • Развиващи се: развиват познавателния интерес на учениците, осигурявайки тяхното осъществимо включване в активна познавателна дейност;
  • Образователни: възпитание на универсални човешки качества - осъзнаване на възприемането на научните постижения в света; развитие на любопитство, издръжливост.

Оборудване за урока:

Дидактически материали:учебен материал, тестови карти и таблици

Нагледни средства: Презентация

1. Организация на началото на урока.

Дейност на учителя:взаимни поздравления на учителя и учениците, фиксиране на учениците, проверка на готовността на учениците за урока. Организиране на вниманието и включване на учениците в деловия ритъм на работа.

организация на вниманието и включване в деловия ритъм на работа.

2. Подготовка за основния етап на урока.

Дейност на учителя:днес ще започнем да изучаваме нов раздел от "Квантовата физика" - "Елементарни частици". В тази глава ще говорим за първичните, по-нататъшни неразложими частици, от които е изградена цялата материя, за елементарните частици.

Физиците откриха съществуването на елементарни частици при изучаването на ядрените процеси, следователно до средата на 20-ти век физиката на елементарните частици беше клон на ядрената физика. Понастоящем физиката на елементарните частици и ядрената физика са близки, но независими клонове на физиката, обединени от общото на много от разглежданите проблеми и използваните методи на изследване.

Основната задача на физиката на елементарните частици е изучаването на природата, свойствата и взаимните трансформации на елементарните частици.

Това ще бъде и нашата основна задача в изучаването на физиката на елементарните частици.

3. Усвояване на нови знания и методи на действие.

Дейност на учителя:Тема на урока: "Етапи на развитие на физиката на елементарните частици." В урока ще разгледаме следните въпроси:

  • Историята на развитието на идеите, че светът се състои от елементарни частици
  • Какво представляват елементарните частици?
  • Как може да се получи отделна елементарна частица и възможно ли е?
  • Типология на частиците.

Идеята, че светът е съставен от фундаментални частици, има дълга история. Днес има три етапа в развитието на физиката на елементарните частици.

Нека отворим урока. Нека се запознаем с имената на етапите и времевата рамка.

Прогнозна активност на учениците:

Етап 1. От електрон към позитрон: 1897 - 1932г

Етап 2. От позитрон до кварки: 1932 - 1964 г

Етап 3. От хипотезата за кварките (1964) до наши дни.

Дейност на учителя:

Етап 1.

Елементарно, т.е. най-простият, неделим по-нататък, така известният древногръцки учен Демокрит си е представял атома. Нека ви напомня, че думата "атом" в превод означава "неделим". За първи път идеята за съществуването на най-малките, невидими частици, които съставляват всички околни обекти, е изразена от Демокрит 400 години преди нашата ера. Науката започва да използва понятието атоми едва в началото на 19 век, когато на тази основа е възможно да се обяснят редица химически явления. И в края на този век беше открита сложната структура на атома. През 1911 г. е открито атомното ядро ​​(Е. Ръдърфорд) и най-накрая е доказано, че атомите имат сложна структура.

Нека си спомним момчетата: какви частици са включени в атома и накратко ги характеризират?

Прогнозна активност на учениците:

Дейност на учителя:момчета, може би някой си спомня от вас: от кого и в кои години са открити електрон, протон и неутрон?

Прогнозна активност на учениците:

електрон. През 1898 г. Дж. Томсън доказа реалността на съществуването на електрони. През 1909 г. Р. Миликан за първи път измерва заряда на електрона.

протон. През 1919 г. Е. Ръдърфорд, докато бомбардира азота с частици, открива частица, чийто заряд е равен на заряда на електрона, а масата е 1836 пъти по-голяма от масата на електрона. Частицата беше наречена протон.

Неутрон. Ръдърфорд също така предполага съществуването на частица без заряд, чиято маса е равна на масата на протона.

През 1932 г. Д. Чадуик открива частицата, предложена от Ръдърфорд, и я нарича неутрон.

Дейност на учителя:след откриването на протона и неутрона стана ясно, че ядрата на атомите, както и самите атоми, имат сложна структура. Възникна протонно-неутронната теория за структурата на ядрата (Д. Д. Иваненко и В. Хайзенберг).

През 30-те години на XIX век в теорията на електролизата, разработена от М. Фарадей, се появява концепцията за -йон и се извършва измерването на елементарния заряд. Краят на XIX век - в допълнение към откриването на електрона, е белязан от откриването на явлението радиоактивност (A. Becquerel, 1896). През 1905 г. физиката разработва концепцията за квантите на електромагнитното поле - фотоните (А. Айнщайн).

Нека си припомним: какво се нарича фотон?

Прогнозна активност на учениците: Фотон(или квант на електромагнитното излъчване) - елементарна светлинна частица, електрически неутрална, лишена от маса на покой, но притежаваща енергия и импулс.

Дейност на учителя:отворените частици се смятаха за неделими и непроменими първоначални същности, основните градивни елементи на Вселената. Това мнение обаче не продължи дълго.

Етап 2.

През 30-те години бяха открити и изследвани взаимни трансформации на протони и неутрони и стана ясно, че тези частици също не са неизменни елементарни „градивни елементи“ на природата.

В момента са известни около 400 субядрени частици (частици, от които са съставени атоми, които обикновено се наричат ​​елементарни). По-голямата част от тези частици са нестабилни (елементарните частици се трансформират една в друга).

Единствените изключения са фотон, електрон, протон и неутрино.

Фотон, електрон, протон и неутрино са стабилни частици (частици, които могат да съществуват в свободно състояние за неограничено време), но всеки от тях, когато взаимодейства с други частици, може да се превърне в други частици.

Всички останали частици на равни интервали претърпяват спонтанни трансформации в други частици и това е основният факт на тяхното съществуване.

Споменах още една частица - неутрино. Какви са основните характеристики на тази частица? От кого и кога е отворен?

Прогнозна активност на учениците: Неутрино е частица, лишена от електрически заряд и масата му на покой е равна на 0. Съществуването на тази частица е предсказано през 1931 г. от В. Паули, а през 1955 г. частицата е експериментално регистрирана. Проявява се в резултат на разпадане на неутрони:

Дейност на учителя:нестабилните елементарни частици са много различни една от друга по отношение на живота.

Най-дълго живеещата частица е неутронът. Животът на неутроните е около 15 минути.

Други частици "живеят" много по-кратко време.

Има няколко десетки частици с живот над 10 -17 s. В мащаба на микросвета това е важно време. Такива частици се наричат относително стабилен .

Мнозинство краткотраен елементарните частици имат живот от порядъка на 10 -22 -10 -23 s.

Способността за взаимно преобразуване е най-важното свойство на всички елементарни частици.

Елементарните частици са способни да се раждат и унищожават (излъчват и абсорбират). Това важи и за стабилните частици с единствената разлика, че трансформациите на стабилните частици не се случват спонтанно, а при взаимодействие с други частици.

Пример е анихилация (т.е. изчезване) електрон и позитрон, придружени от производството на високоенергийни фотони.

Позитронът е (античастицата на електрона) положително заредена частица, която има същата маса и същия (модулен) заряд като електрона. За неговите характеристики ще говорим по-подробно в следващия урок. Нека просто кажем, че съществуването на позитрона е предсказано от П. Дирак през 1928 г. и открито през 1932 г. в космическите лъчи от К. Андерсън.

През 1937 г. в космическите лъчи са открити частици с маса от 207 електронни маси, наречени мюони (-мезони). Средният живот на мезон е 2,2 * 10 -6 s.

След това през 1947-1950 г. са открити божури (т.е. -мезони).Средният живот на неутрален мезон е 0,87 · 10 -16 s.

През следващите години броят на новооткритите частици започва да расте бързо. Това беше улеснено от изследванията на космическите лъчи, развитието на ускорителната технология и изследването на ядрените реакции.

Необходими са съвременни ускорители за реализиране на процеса на създаване на нови частици и за изследване на свойствата на елементарните частици. Първоначалните частици се ускоряват в ускорителя до високи енергии "по курс на сблъсък" и се сблъскват една с друга на определено място. Ако енергията на частиците е висока, тогава в процеса на сблъсък се раждат много нови частици, обикновено нестабилни. Тези частици, разпръсквайки се от точката на сблъсък, се разпадат на по-стабилни частици, които се регистрират от детекторите. За всеки такъв акт на сблъсък (физиците казват: за всяко събитие) – и те се регистрират в хиляди в секунда! В резултат на това експериментаторите определят кинематичните променливи: стойностите на импулсите и енергиите на „уловените“ частици, както и техните траектории (вижте фигурата в учебника). След като са събрали много събития от един и същи тип и са проучили разпределението на тези кинематични величини, физиците реконструират как протича взаимодействието и какъв тип частици могат да бъдат приписани на получените частици.

Етап 3.

Елементарните частици са групирани в три групи: фотони , лептони и адрони (Приложение 2).

Момчета, кажете ми частиците, принадлежащи към групата на фотоните.

Прогнозна активност на учениците:Към групата фотониима само една частица - фотон

Дейност на учителя:следващата група се състои от леки частици лептони.

Прогнозна активност на учениците: тази група включва два вида неутрино (електрон и мюон), електрон и ?-мезон

Дейност на учителя:лептоните включват и редица частици, които не са изброени в таблицата.

Третата голяма група е съставена от тежки частици, наречени адрони... Тази група е разделена на две подгрупи. По-леките частици съставляват подгрупа мезони .

Прогнозна активност на учениците: най-леките от тях са положително и отрицателно заредени, както и неутрални -мезони. Божурите са кванти на ядреното поле.

Дейност на учителя:втора подгрупа - бариони - включва по-тежки частици. Тя е най-обширната.

Прогнозна активност на учениците:най-леките от бариони са нуклони - протони и неутрони.

Дейност на учителя:те са последвани от така наречените хиперони. Затваря масата омега-минус-хиперон, открит през 1964г.

Изобилието от открити и новооткрити адрони доведе учените до идеята, че всички те са изградени от някои други по-фундаментални частици.

През 1964 г. американският физик М. Гел-Ман излага хипотеза, потвърдена от последващи изследвания, че всички тежки фундаментални частици - адрони - са изградени от по-фундаментални частици, наречени кварки.

От структурна гледна точка елементарните частици, които изграждат атомните ядра (нуклони), и изобщо всички тежки частици – адрони (бариони и мезони) – се състоят от още по-прости частици, които обикновено се наричат ​​фундаментални. В тази роля наистина фундаменталните първични елементи на материята са кварките, чийто електрически заряд е +2/3 или -1/3 от единичния положителен заряд на протона.

Най-често срещаните и най-леките кварки се наричат ​​нагоре и надолу и се обозначават съответно u (от английски нагоре) и d (надолу). Понякога те се наричат ​​още протонни и неутронни кварки поради факта, че протонът се състои от комбинация от uud, а неутронът - udd. Горният кварк има заряд от +2/3; дъно - отрицателен заряд -1/3. Тъй като протонът се състои от два нагоре и един надолу, а неутронът се състои от един горен и два надолу кварка, можете независимо да проверите, че общият заряд на протон и неутрон се оказва строго равен на 1 и 0.

Другите две двойки кварки са част от по-екзотичните частици. Кварките от втората двойка се наричат ​​charmed - c (от charmed) и strange - s (от странен).

Третата двойка е съставена от истинските - t (от истината, или в английската традиция на върха) и красивите - b (от красотата, или в английската традиция на дъното) кварки.

Почти всички частици, състоящи се от различни комбинации от кварки, вече са открити експериментално

С приемането на хипотезата на кварка беше възможно да се създаде хармонична система от елементарни частици. Многобройните търсения на кварки в свободно състояние, извършени при високоенергийни ускорители и в космически лъчи, бяха неуспешни. Учените смятат, че една от причините за ненаблюдаемостта на свободните кварки вероятно е тяхната много голяма маса. Това предотвратява производството на кварки при енергиите, които се постигат със съвременните ускорители.

Въпреки това през декември 2006 г. странно съобщение за откриването на „свободни топ-кварки“ премина през емисиите на научните информационни агенции и медиите.

4. Първоначална проверка на разбирането.

Дейност на учителя:така че момчета, разказахме с вас:

  • основни етапи в развитието на физиката на елементарните частици
  • установи коя частица се нарича елементарна
  • се запозна с типологията на частиците.

В следващия урок ще разгледаме:

  • по-подробна класификация на елементарните частици
  • видове взаимодействия на елементарни частици
  • античастици.

А сега ви предлагам да извършите тест, за да съживите в паметта си основните моменти от материала, който проучихме (Приложение 3).

5. Обобщаване на резултатите от урока.

Дейност на учителя: Оценяване на най-активните ученици.

6. Домашна работа

Дейност на учителя:

1. пр. 115, бл.347

2. резюме на параграфа по план, записан в урока.

Физиците откриха съществуването на елементарни частици при изучаването на ядрените процеси, следователно до средата на 20-ти век физиката на елементарните частици беше клон на ядрената физика. Понастоящем физиката на елементарните частици и ядрената физика са близки, но независими клонове на физиката, обединени от общото на много от разглежданите проблеми и използваните методи на изследване. Основната задача на физиката на елементарните частици е изучаването на природата, свойствата и взаимните трансформации на елементарните частици.
Идеята, че светът е съставен от фундаментални частици, има дълга история. За първи път идеята за съществуването на най-малките невидими частици, които съставляват всички околни обекти, е изразена 400 години пр. н. е. от гръцкия философ Демокрит. Той нарече тези частици атоми, тоест неделими частици. Науката започва да използва понятието за атоми едва в началото на 19 век, когато на тази основа е възможно да се обяснят редица химически явления. През 30-те години на XIX век в теорията на електролизата, разработена от М. Фарадей, се появява концепцията за йон и е извършено измерването на елементарния заряд. Краят на 19 век е белязан от откриването на явлението радиоактивност (A. Becquerel, 1896), както и от откритията на електрони (J. Thomson, 1897) и α-частици (E. Rutherford, 1899). През 1905 г. физиката разработва концепцията за квантите на електромагнитното поле - фотоните (А. Айнщайн).
През 1911 г. е открито атомното ядро ​​(Е. Ръдърфорд) и най-накрая е доказано, че атомите имат сложна структура. През 1919 г. Ръдърфорд открива протони в продуктите на делене на атомни ядра на редица елементи. През 1932 г. Дж. Чадуик открива неутрона. Стана ясно, че ядрата на атомите, както и самите атоми, имат сложна структура. Възникна протонно-неутронната теория за структурата на ядрата (Д. Д. Иваненко и В. Хайзенберг). През същата 1932 г. в космическите лъчи е открит позитрон (К. Андерсън). Позитронът е положително заредена частица със същата маса и същия (модулен) заряд като електрона. Съществуването на позитрона е предсказано от П. Дирак през 1928г. През тези години бяха открити и изследвани взаимните трансформации на протони и неутрони и стана ясно, че тези частици също не са неизменни елементарни „тухли“ на природата. През 1937 г. в космическите лъчи са открити частици с маса от 207 електронни маси, наречени мюони (μ-мезони). Тогава, през 1947-1950 г., са открити пиони (т.е. π-мезони), които според съвременните схващания осъществяват взаимодействието между нуклони в ядрото. През следващите години броят на новооткритите частици започва да расте бързо. Това беше улеснено от изследванията на космическите лъчи, развитието на ускорителната технология и изследването на ядрените реакции.
В момента са известни около 400 субядрени частици, които обикновено се наричат ​​елементарни. По-голямата част от тези частици са нестабилни. Единствените изключения са фотон, електрон, протон и неутрино. Всички останали частици претърпяват спонтанни трансформации в други частици на равни интервали. Нестабилните елементарни частици се различават значително една от друга по отношение на живота. Най-дълго живеещата частица е неутронът. Животът на неутроните е около 15 минути. Други частици "живеят" много по-кратко време. Например, средният живот на μ-мезон е 2,2 · 10–6 s, а този на неутрален π-мезон е 0,87 · 10–16 s. Много масивни частици - хиперони имат среден живот от порядъка на 10–10 s.
Има няколко десетки частици с живот над 10–17 s. В мащаба на микросвета това е важно време. Такива частици се наричат ​​относително стабилни. Повечето краткоживеещи елементарни частици имат живот от порядъка на 10–22–10–23 s.
Способността за взаимно преобразуване е най-важното свойство на всички елементарни частици. Елементарните частици са способни да се раждат и унищожават (излъчват и абсорбират). Това важи и за стабилните частици с единствената разлика, че трансформациите на стабилните частици не се случват спонтанно, а при взаимодействие с други частици. Пример за това е анихилирането (т.е. изчезването) на електрон и позитрон, придружено от производството на високоенергийни фотони. Може да възникне и обратният процес – създаването на двойка електрон-позитрон, например, когато фотон с достатъчно висока енергия се сблъска с ядро. Протонът също има такъв опасен двойник като позитрон за електрона. Нарича се антипротон. Електрическият заряд на антипротона е отрицателен. Понастоящем античастици са открити във всички частици. Античастиците се противопоставят на частиците, защото когато някоя частица срещне своята античастица, те се анихилират, тоест и двете частици изчезват, превръщайки се в радиационни кванти или други частици.
Установено е, че дори неутронът има античастица. Неутронът и антинеутронът се различават само по знаците на магнитния момент и така наречения барионен заряд. Възможно е съществуването на атоми на антиматерия, чиито ядра се състоят от антинуклони, а обвивката от позитрони. По време на унищожаването на антиматерия с материя, останалата енергия се преобразува в енергията на радиационните кванти. Това е огромна енергия, значително по-добра от тази, която се отделя при ядрени и термоядрени реакции.
В разнообразието от известни до момента елементарни частици се открива повече или по-малко хармонична система за класификация. Таблица 9.9.1 представя известна информация за свойствата на елементарните частици с живот над 10–20 s. От многото свойства, които характеризират елементарна частица, само масата на частицата (в електронни маси), електрическият заряд (в единици елементарен заряд) и ъгловият импулс (т.нар. спин) в единици от константата на Планк ħ = h / 2π са посочени в таблицата. Таблицата също така показва средния живот на частица.
Група
Име на частица
символ
Маса (в електронни маси)
Електрически заряд
Завъртете
Живот (и)
Частица
Античастица
Фотони
Фотон
γ

Стабилен
лептони
Електронно неутрино
νe

1 / 2
Стабилно
Мюонно неутрино
νμ

1 / 2
Стабилно
електрон
д-
e +

–1 1
1 / 2
Стабилен
Му мезон
μ–
μ+
206,8
–1 1
1 / 2
2,2∙10–6
адрони
Мезони
Пи-мезони
π0
264,1

0,87∙10–16
π+
π–
273,1
1 –1

2,6∙10–8
К-мезони
К +
К -
966,4
1 –1

1,24∙10–8
К 0

≈ 10–10–10–8
Това е нулевият мезон
η0

≈ 10–18
Бариони
протон
стр

1836,1
1 –1
1 / 2
Стабилен
Неутрон
н

Ламбда хиперон
Λ0

1 / 2
2,63∙10–10
Сигма хиперони
Σ +

2327,6
1 –1
1 / 2
0,8∙10–10
Σ 0

1 / 2
7,4∙10–20
Σ –

2343,1
–1 1
1 / 2
1,48∙10–10
Xi-хиперони
Ξ 0

1 / 2
2,9∙10–10
Ξ –

2585,6
–1 1
1 / 2
1,64∙10–10
Омега минус хиперон
Ω–

–1 1
1 / 2
0,82∙10–11

Таблица 9.9.1.
Елементарните частици се обединяват в три групи: фотони, лептони и адрони.
Групата фотони включва една частица - фотон, който е носител на електромагнитно взаимодействие.
Следващата група се състои от леки частици лептони. Тази група включва два вида неутрино (електрон и мюон), електрон и μ-мезон. Лептоните включват и редица частици, които не са изброени в таблицата. Всички лептони имат завъртане
Третата голяма група е съставена от тежки частици, наречени адрони. Тази група е разделена на две подгрупи. По-леките частици съставляват подгрупа от мезони. Най-леките от тях са положително и отрицателно заредени, както и неутрални π-мезони с маси около 250 електронни маси (Таблица 9.9.1). Божурите са кванти на ядрено поле, точно както фотоните са кванти на електромагнитно поле. Тази подгрупа включва също четири K мезона и един η0 мезон. Всички мезони имат нулев спин.
Втората подгрупа, бариони, включва по-тежки частици. Тя е най-обширната. Най-леките бариони са нуклони - протони и неутрони. Следват ги т. нар. хиперони. Затваря масата Омега-минус-хиперон, открит през 1964 г. Той е тежка частица с маса от 3273 електронни маси. Всички бариони имат завъртане
Изобилието от открити и новооткрити адрони доведе учените до идеята, че всички те са изградени от някои други по-фундаментални частици. През 1964 г. американският физик М. Гел-Ман излага хипотеза, потвърдена от последващи изследвания, че всички тежки фундаментални частици – адрони – са изградени от по-фундаментални частици, наречени кварки. На базата на кварковата хипотеза не само беше разбрана структурата на вече известни адрони, но и беше предвидено съществуването на нови. Теорията на Гел-Ман предполагаше съществуването на три кварка и три антикварка, които се свързват един с друг в различни комбинации. Така всеки барион се състои от три кварка, а антибарионът се състои от три антикварка. Мезоните са съставени от двойки кварк – антикварк.
С приемането на хипотезата на кварка беше възможно да се създаде хармонична система от елементарни частици. Предвидените свойства на тези хипотетични частици обаче се оказаха доста неочаквани. Електрическият заряд на кварките трябва да бъде изразен в дробни числа, равни на елементарния заряд.
Многобройните търсения на кварки в свободно състояние, извършени при високоенергийни ускорители и в космически лъчи, бяха неуспешни. Учените смятат, че една от причините за ненаблюдаемостта на свободните кварки вероятно е тяхната много голяма маса. Това предотвратява производството на кварки при енергиите, които се постигат със съвременните ускорители. Въпреки това повечето експерти вече са убедени, че кварките съществуват вътре в тежки частици - адрони.
Фундаментални взаимодействия. Процесите, в които участват различни елементарни частици, се различават значително по своите характерни времена и енергии. Според съвременните схващания съществуват четири вида взаимодействия в природата, които не могат да бъдат сведени до други, по-прости видове взаимодействия: силно, електромагнитно, слабо и гравитационно. Тези видове взаимодействия се наричат ​​фундаментални.
Силните (или ядрени) взаимодействия са най-интензивните от всички взаимодействия. Те осигуряват изключително силна връзка между протони и неутрони в ядрата на атомите. Само тежки частици - адрони (мезони и бариони) - могат да участват в силно взаимодействие. Силното взаимодействие се проявява на разстояния от порядъка на 10–15 m или по-малко. Затова се нарича късообхват.
Електромагнитно взаимодействие. В този вид взаимодействие могат да участват всякакви електрически заредени частици, както и фотони - кванти на електромагнитното поле. Електромагнитното взаимодействие е отговорно по-специално за съществуването на атоми и молекули. Той определя много свойства на веществата в твърдо, течно и газообразно състояние. Кулонското отблъскване на протоните води до нестабилност на ядрата с големи масови числа. Електромагнитното взаимодействие определя процесите на поглъщане и излъчване на фотони от атоми и молекули на материята и много други процеси от физиката на микро- и макросвета.
Слабото взаимодействие е най-бавното от всички взаимодействия в микросвета. В него могат да участват всякакви елементарни частици, с изключение на фотоните. Слабото взаимодействие е отговорно за протичането на процесите, включващи неутрино или антинеутрино, например β-разпад на неутрон

А също и безнеутринови процеси на разпад на частици с дълъг живот (τ ≥ 10–10 s).
Гравитационното взаимодействие е присъщо на всички частици без изключение, но поради малките маси на елементарните частици, силите на гравитационно взаимодействие между тях са незначителни и ролята им в процесите на микросвета е незначителна. Гравитационните сили играят решаваща роля при взаимодействието на космическите обекти (звезди, планети и др.) с техните огромни маси.
През 30-те години на XX век възниква хипотезата, че в света на елементарните частици взаимодействията се осъществяват чрез обмен на кванти от всяко поле. Тази хипотеза първоначално беше изложена от нашите сънародници I. Ye. Tamm и D. D. Ivanenko. Те предполагат, че фундаменталните взаимодействия възникват от обмена на частици, точно както ковалентната химична връзка на атомите възниква от обмена на валентни електрони, които се комбинират върху празни електронни обвивки.
Взаимодействието, осъществявано от обмена на частици, е получило името обменно взаимодействие във физиката. Така, например, електромагнитното взаимодействие между заредените частици възниква от обмена на фотони - кванти на електромагнитното поле.
Теорията за обменното взаимодействие получава признание, след като през 1935 г. японският физик Х. Юкава теоретично показва, че силното взаимодействие между нуклони в атомните ядра може да се обясни, ако приемем, че нуклоните обменят хипотетични частици, наречени мезони. Юкава изчисли масата на тези частици, която се оказа приблизително равна на 300 електронни маси. Частици с такава маса впоследствие действително бяха открити. Тези частици се наричат ​​π-мезони (пиони). Понастоящем са известни три типа пиони: π +, π– и π0 (виж Таблица 9.9.1).
През 1957 г. теоретично е предсказано съществуването на тежки частици, т. нар. векторни бозони W +, W– и Z0, които определят обменния механизъм на слабо взаимодействие. Тези частици са открити през 1983 г. в ускорителни експерименти с високоенергийни сблъскващи се лъчи от протони и антипротони. Откриването на векторни бозони е много важно постижение във физиката на елементарните частици. Това откритие бележи успеха на теория, която комбинира електромагнитните и слабите взаимодействия в едно, така нареченото електрослабо взаимодействие. Тази нова теория разглежда електромагнитното поле и полето на слабото взаимодействие като различни компоненти на едно и също поле, в което наред с кванта на електромагнитното поле участват векторни бозони.
След това откритие в съвременната физика се наблюдава значително повишаване на увереността, че всички видове взаимодействия са тясно свързани помежду си и по същество са различни прояви на определено единно поле. Обединяването на всички взаимодействия обаче все още е само привлекателна научна хипотеза.
Физиците-теоретици полагат значителни усилия в опитите си да разгледат на единна основа не само електромагнитното и слабото, но и силното взаимодействие. Тази теория се нарича Великото обединение. Учените предполагат, че гравитационното взаимодействие трябва да има свой собствен носител – хипотетична частица, наречена гравитон. Тази частица обаче все още не е открита.
В момента се счита за доказано, че едно поле, обединяващо всички видове взаимодействия, може да съществува само при изключително високи енергии на частиците, недостижими в съвременните ускорители. Частиците биха могли да имат толкова високи енергии само в най-ранните етапи от съществуването на Вселената, възникнали в резултат на така наречения Голям взрив. Космологията - науката за еволюцията на Вселената - предполага, че Големият взрив се е случил преди 18 милиарда години. В стандартния модел на еволюцията на Вселената се приема, че в първия период след експлозията температурата може да достигне 1032 K, а енергията на частиците E = kT може да достигне 1019 GeV. През този период материята е съществувала под формата на кварки и неутрино, докато всички видове взаимодействия са били комбинирани в едно силово поле. Постепенно с разширяването на Вселената енергията на частиците намалява и гравитационното взаимодействие първо се освобождава от единното поле на взаимодействия (при енергии на частици ≤ 1019 GeV), а след това силното взаимодействие се отделя от електрослабото (при енергии от порядъка на 1014 GeV). При енергии от порядъка на 103 GeV се установи, че всичките четири типа фундаментални взаимодействия са отделни. Едновременно с тези процеси се е образувало и по-сложни форми на материята – нуклони, леки ядра, йони, атоми и т. н. Космологията в своя модел се опитва да проследи еволюцията на Вселената на различни етапи от нейното развитие от Големия взрив до наши дни. ден, разчитайки на законите на физиката на елементарните частици, както и на ядрената и атомната физика.
































Назад напред

Внимание! Прегледите на слайдове са само за информационни цели и може да не представляват всички опции за презентация. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Урокът се провежда в 11 клас и е предназначен за 2 учебни часа и е разделен на няколко блока:

  • характеристики, описващи състоянието на електрон в атом;

Всеки от тези блокове може да се разглежда както индивидуално, така и колективно. Така че блокът „Етапи на развитие на физиката на елементарните частици“ (слайдове 1-5) може да се разглежда в 9 клас при изучаване на съответната тема на въвеждащо ниво. Също така в 9 клас можете да използвате блока „Методи за регистрация на елементарни частици“ (Слайдове 29-31), когато организирате работата на учениците с учебника. Блокът „Видове взаимодействия и техните свойства” (слайдове 11-15) може да се използва в първите уроци на 10. клас.

Преди да изучават темата в 11 клас (седмица), учениците трябва да подготвят съобщения в следните области:

  • етапи на развитие на физиката на елементарните частици;
  • видове взаимодействия и техните свойства;
  • методи за регистрация на елементарни частици.

Те вече са изучавали тези теми по-рано (9-10 клас), така че подготовката не отнема много време и обикновено не предизвиква въпроси. По време на урока учениците си водят бележки в работни тетрадки въз основа на съобщения и слайдове на презентация. Блокът "Характеристики, описващи състоянието на електрон в атоми" се счита за лекция. По време на лекцията студентите записват само имената на характеристиките.

Използвани книги:

  1. Начален учебник по физика, изд. акад. G.S. Ландсберг. Том 3. М .: "Наука", 1975
  2. Б.М. Яворски, А.А. ДетлафКурс по физика. Том 3. М .: "Гимназия", 1971 г
  3. Б.М. Яворски, А.А. ДетлафФизика: За гимназисти и студенти. М .: "Дроша", 2000 г
  4. Вашият учител. Физика. Интерактивни лекции. Диск 1. LLC "Мултимедийни технологии и дистанционно обучение", 2003 г.
  5. Л. Я. БоревскиКурс по физика на 21 век. М .: "Медиахаус", 2003 г

Тема на урока:"Елементарни частици и техните свойства"

Целта на урока:

  • Образователни: да получат ученици, които са усвоили следните знания:

    • в микросвета се разграничават три нива, които се различават по характерни мащаби и енергии (молекулярно-атомно, ядрено, ниво на елементарни частици);
    • в природата има около 400 различни елементарни частици (заедно с античастици);
    • има 4 вида фундаментални взаимодействия (силни, електромагнитни, слаби, гравитационни)
    • силното взаимодействие е характерно за тежките частици; само електрически заредени частици участват пряко в електромагнитното поле; слабото взаимодействие е характерно за всички частици, с изключение на фотоните; гравитационното взаимодействие е присъщо на всички тела на Вселената, проявяващо се под формата на сили на универсалната гравитация;
    • фундаменталните взаимодействия се различават по интензитет, обхват на действие, характерни времена, както и присъщите им закони за запазване;
    • всички елементарни частици са разделени на лептони (фундаментални) и адрони (композитни);
    • адроните се делят на мезони и бариони;
  • Развиващи се: вземете учащи, които са научили следните дейности:
    • разпознава различни видове фундаментални взаимодействия по техните характеристики;
    • извършват класификацията на елементарните частици;
    • да записва реакциите на трансформациите на елементарните частици, като се вземат предвид законите за запазване;
    • описват устройството и принципа на действие на устройствата за регистриране на елементарни частици;
  • Образователни: убедете учениците, че:
    • всички елементарни частици се трансформират една в друга и тези взаимни трансформации са основният факт на тяхното съществуване;
    • идентифицирането на общия (обмен) механизъм на всички фундаментални взаимодействия дава надежда за възможността за изграждане на единна теория, която обяснява картината на света;
    • съставните части на материята са: 6 вида кварки и 6 лептона, взаимодействието между които се осъществява чрез обмен на съответните носители на взаимодействия (фотон, 8 глуона, 3 междинни бозона и гравитон)

Тип урок:комбинирани.

Оборудване:медиен проектор, екран, компютър, таблица "Методи за регистрация на частици", таблица "Фундаментални взаимодействия", разпечатки ( Приложение 1 , Приложение 2 )

План на урока:

I. Подобряване на знанията

Встъпителни бележки от учителя за необходимостта от разбиране на научната картина на света.

II. Придобиване на знания

1) Ученическо съобщение "Етапи на развитие на физиката на елементарните частици" (Слайдове 1-5)
2) Лекция "Състояние на електрона в атом" (Слайдове 6-10)
3) Съобщение „Видове взаимодействия“ (Слайдове 11-15)
4) Лекция "Характеристики на елементарните частици" (Слайдове 16-28)
5) Студентско съобщение "Методи за регистрация на елементарни частици" (Слайдове 29-31)

3) Обяснете възможността на представените реакции от гледна точка на законите за запазване на заряда (реакциите се избират по преценка на учителя). Използвайте данни от таблица ( Приложение 1 )

4) Използвайки закона за запазване на заряда, таблица 2 ( Приложение 1 ) и Приложение 2 , обяснете кварковия състав на някои адрони (по преценка на учителя)

IV. Контрол на знанието

Упражнение 1.

Въз основа на предложените свойства определете какъв тип са представените взаимодействия.

Тип взаимодействие Интензивност Характерно време, с
1/137 ~10-20
~1 ~ 10-23
~ 10-38 ?
~ 10-10 ~

Задача 2.

Какъв тип взаимодействие се пренася от:

  • Глуони
  • Междинни бозони
  • Фотони
  • Гравитони

Задача 3.

Какъв е обхватът на всяко от взаимодействията?

V. Домашна работа

§§ 115, 116, резюме на глава 14

За да се обяснят свойствата и поведението на елементарните частици, те трябва да бъдат надарени, освен маса, електрически заряд и вид, с редица допълнителни, характерни величини (квантови числа), които ще разгледаме по-долу.

Елементарните частици обикновено се подразделят на четири класа ... В допълнение към тези класове се приема, че има още един клас частици - гравитони (кванти на гравитационното поле). Експериментално тези частици все още не са открити.

Нека дадем кратко описание на четирите класа елементарни частици.

Само една частица принадлежи на един от тях - фотон .

Фотони (квантите на електромагнитното поле) участват в електромагнитните взаимодействия, но нямат силни и слаби взаимодействия.

Вторият клас се формира от лептони , трето - адрони и накрая четвъртото - калибровъчни бозони (табл. 2)

таблица 2

Елементарни частици

лептони

Габарит

бозони

адрони

н, стр,

хиперони

Барионен

резонанси

мезоничен

резонанси

лептони (Гръцки " лептос" - светлина) - частици,участват в електромагнитни и слаби взаимодействия... Те включват частици, които нямат силни взаимодействия: електрони (), мюони (), таони (), както и електронни неутрино (), мюонни неутрино () и тау неутрино (). Всички лептони имат завъртания, равни на 1/2, и следователно са фермиони ... Всички лептони имат слабо взаимодействие. Тези от тях, които имат електрически заряд (т.е. мюони и електрони), също имат електромагнитно взаимодействие. Неутрино участват само в слаби взаимодействия.

адрони (Гръцки " adros"- голям, масивен) - частици,участващи в силни,електромагнитни и слаби взаимодействия. Днес са известни над сто адрона и те са разделени на бариони и мезони .

Бариони - адрони,състоящ се от три кварка (qqq) и има барионно число B = 1.

Класът на бариони комбинира нуклони ( стр, н) и нестабилни частици с маса, по-голяма от масата на нуклоните, наречени хиперони (). Всички хиперони имат силно взаимодействие и следователно активно взаимодействат с атомните ядра. Завъртането на всички бариони е 1/2, така че барионите са фермиони ... С изключение на протона, всички бариони са нестабилни. Когато барионът се разпадне, заедно с други частици, задължително се образува барион. Този модел е един от проявления на закона за запазване на барионния заряд.

Мезони - адрони,състоящ се от кварк и антикварк () и има барионно число Б = 0.

Мезоните са силно взаимодействащи нестабилни частици, които не носят така наречения барионен заряд. Те включват -мезони или пиони (), К-мезони или каони ( ), и -мезони. Масите и мезоните са еднакви и са равни на 273.1, 264.1 живот, съответно, и s. Масата на К-мезоните е 970. Времето на живот на К-мезоните е от порядъка на s. Масата на ета-мезоните е 1074, животът е от порядъка на s. За разлика от лептоните, мезоните имат не само слабо (и ако са заредени, електромагнитно), но и силно взаимодействие, което се проявява във взаимодействието им един с друг, както и във взаимодействието между мезони и бариони. Спинът на всички мезони е нула, значи са бозони.

Калибровъчни бозони - частици,взаимодействие между фундаментални фермиони(кварки и лептони). Това са частици У + , У – , З 0 и осем вида глуони g. Това включва и фотона γ.

Свойства на елементарните частици

Всяка частица се описва от набор от физични величини – квантови числа, които определят нейните свойства. Най-често използваните характеристики на частиците са както следва.

Маса на частиците , м... Масите на частиците варират в широки граници от 0 (фотон) до 90 GeV ( З-бозон). З-бозонът е най-тежката известна частица. Възможно е обаче да има по-тежки частици. Масите на адроните зависят от типа на техните кварки, както и от техните спинови състояния.

Живот , τ. В зависимост от живота, частиците се разделят на стабилни частициима относително дълъг живот и нестабилен.

ДА СЕ стабилни частицивключват частици, които се разпадат чрез слабо или електромагнитно взаимодействие. Разделянето на частиците на стабилни и нестабилни е произволно. Следователно стабилните частици включват частици като електрон, протон, за които разпадите не са открити в момента, и π 0 мезон, който има живот τ = 0,8 × 10 - 16 s.

ДА СЕ нестабилни частицивключват частици, които се разпадат в резултат на силно взаимодействие. Обикновено се наричат резонанси ... Характерният живот на резонансите е 10 - 23 -10 - 24 s.

Завъртете Дж... Завъртането се измерва в единици ħ и може да приема 0, полу-цели и целочислени стойности. Например, спинът на π-, K-мезони е 0. Спинът на електрон, мюон е 1/2. Спинът на фотона е 1. Има частици с голям спин. Частиците с полуцело число се подчиняват на статистиката на Ферми-Дирак, с целочислен спин - на Бозе-Айнщайн.

Електрически заряд q... Електрическият заряд е цяло число, кратно на д= 1,6 × 10 - 19 C, наречен елементарен електрически заряд. Частиците могат да имат заряд от 0, ± 1, ± 2.

Вътрешен паритет Р. Квантовото число Рхарактеризира свойството на симетрия на вълновата функция по отношение на пространствените отражения. Квантовото число Рима стойност от +1, -1.

Наред с характеристиките, общи за всички частици, те също използват квантови числа, които се приписват само на определени групи частици.

Квантови числа : барионно число V, странност с, очарованието (чар) с, красотата (дънотоили красота) б, горен (топност) T, изотопен спин азсе приписват само на силно взаимодействащи частици - адрони.

Лептонови числа Л е, Л μ , Лτ. Лептонните числа се приписват на частици, които образуват група лептони. лептони д, μ и τ участват само в електромагнитни и слаби взаимодействия. Лептони ν д, n μ и n τ участват само в слаби взаимодействия. Лептонните числа имат значение Л е, Л μ , Лτ = 0, +1, -1. Например, e -, електронно неутрино n димат Л е= + l; имат Л е= - л. Всички адрони имат .

Барионно число V... Барионното число има значение V= 0, +1, -1. Бариони, напр. н, Р, Λ, Σ, нуклонните резонанси имат барионно число V= +1. Мезони, мезонни резонанси имат V= 0, антибарионите имат V = -1.

Странност с... Квантовото число s може да приема стойности -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 и се определя от кварковия състав на адроните. Например, хипероните Λ, Σ имат с= -l; К + - , К- - мезоните имат с= + l.

Чар с... Квантовото число с с= 0, +1 и -1. Например, барионът Λ + има с = +1.

Дънност б... Квантовото число бможе да приема стойности -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3. В момента са открити частици, които имат б= 0, +1, -1. Например, V+ -мезон има б = +1.

Топнес T... Квантовото число Tможе да приема стойности -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3. В момента е открито само едно условие с T = +1.

Изоспин аз... Силно взаимодействащите частици могат да бъдат разделени на групи частици с подобни свойства (същата стойност на спин, паритет, барионно число, странност и други квантови числа, които се запазват при силни взаимодействия) - изотопни мултиплети... Изоспин азопределя броя на частиците, включени в един изотопен мултиплет, ни Рпредставлява изотопен дублет аз= 1/2; Σ +, Σ -, Σ 0, са част от изотопен триплет аз= 1, Λ - изотопен синглет аз= 0, броят на частиците, включени в една изотопен мултиплет, 2аз + 1.

Г - паритет е квантовото число, съответстващо на симетрията по отношение на операцията за едновременно свързване на заряд си промяна на знака на третия компонент азизоспин. G-паритетът се запазва само при силни взаимодействия.

Светът на елементарните частици

Урок в 11 клас

Целта на урока:

Образователни:

Да запознае учениците със структурата на елементарните частици, с особеностите на силите и взаимодействията вътре в ядрото; научете да обобщавате и анализирате получените знания, да изразявате правилно мислите си; насърчаване на развитието на мисленето, способността за структуриране на информация; да култивира емоционално-ценностно отношение към света

Разработване:

Продължете развитието на мисленето, способността да анализирате, сравнявате, правите логически заключения.

Развийте любопитство, способност за прилагане на знания и опит в различни ситуации.

Образователни:

Развитие на умения за интелектуална работа в екип; възпитание на основите на моралното самосъзнание (мисъл: отговорност на учен, откривател за плодовете на своите открития);

Събудете интереса на учениците към научно-популярната литература, към изучаването на предпоставките за откриване на конкретни явления.

Целта на урока:

Създайте условия за развитие на интелектуални и комуникативни компетенции, при които ученикът ще може да:

Назовете основните видове елементарни частици;

Разберете неяснотата на съвременния стандартен модел на света;

Формулирайте идеите си за историята на развитието на елементарните частици;

Анализирайте ролята на развитието на елементарната физика;

Класифицира елементарните частици по техния състав;

Помислете за необходимостта да имате собствена позиция, да толерирате различна гледна точка;

Покажете безконфликтна комуникация, когато работите в група.

Тип урок:изучаване на нов материал.

Форма на урока:комбиниран урок.

Методи на урока:словесно, визуално, практично.

Оборудване:компютърна презентация, мултимедиен проектор, ученическа работна тетрадка, персонален компютър.

Стъпки на урока

Време, мин.

Методи и техники

1. Организационно въведение. Постановка на образователния проблем.

Записване на темата на урока. Историята на учителя.

2. Актуализация на знанията (презентация на учениците)

Разказът на ученика за съществуващите знания, предпоставките за научаване на нови неща.

3. Изучаване на нов материал (презентация на учителя)

Разказ на учителя с помощта на слайдове. Наблюдение. Разговор. Разказване на истории от ученици с помощта на слайдове.

4. Разработване на изучавания материал. Закотвяне.

Консолидиране чрез справочни бележки и

работа с учебника. Отговори на въпроси за сигурност.

5. Обобщаване. Домашна работа

Разпределение на главния учител, учениците.

По време на занятията

    Организационен момент на урока(поздрав, проверка на готовността на учениците за урока)

Днес в урока ще разгледаме различни възгледи за структурата на света, от които се състои всичко, което ни заобикаля. Урокът ще бъде като лекция и по-голямата част от вниманието се изисква от вас.

В началото на урока искам да представя на вашето внимание историята на появата на учението за частиците.

2. Актуализация на знанията. (Презентация на В. Алексахина "История на развитието на знанията за частиците")

Слайд 2. Античен атомизъм- това е идеята за структурата на света на учените от древността. Според идеите на Демокрит атомите са вечни, неизменни, неделими, различни по форма и големина частици, които, свързвайки се и разделяйки, образуват различни тела.

Слайд 3.Благодарение на откриването от учените Дирак, Галилей и Нютон на принципа на относителността, законите на динамиката, законите за запазване, закона за всеобщото притегляне, през 17 век атомизмът на древните претърпява значителни промени и се утвърждава здраво в науката механична картина на света, който се основаваше на гравитационното взаимодействие – на него са подчинени всички тела и частици, независимо от заряда.

Слайд 4.Натрупаните знания при изучаването на електрически, магнитни и оптични явления доведоха до необходимостта от допълване и развитие на картината на света. Така през 19 век и до началото на 20 век той започва да доминира електродинамична картина на света... Вече разгледа два вида взаимодействие - гравитационно и електромагнитно. Но не успяха да обяснят само топлинното излъчване, стабилността на атома, радиоактивността, фотоелектричния ефект, линейния спектър.

Слайд 5.В началото на 20-ти век се появява идеята за квантуваща енергия, която е подкрепена от Планк, Айнщайн, Бор, Столетов, както и дуализма частица-вълна на Луис дьо Бройл. Тези открития белязаха появата квантовата полева картина на света, в който също беше добавено силно взаимодействие. Започва активното развитие на физиката на елементарните частици.

3. Изучаване на нов материал

До тридесетте години на 20-ти век структурата на света се представяше на учените в най-простата форма. Те вярвали, че "пълният набор" от частици, които изграждат цялата материя, е протон, неутрон и електрон. Следователно те бяха наречени елементарни. Тези частици включват и фотон - носител на електромагнитни взаимодействия.

Слайд 6.Модерен стандартен модел на света:

Материята се състои от кварки, лептони и частици – носители на взаимодействие.

За всички елементарни частици има вероятност за откриване на античастици.

Вълно-корпускулен дуализъм. Принципите на неопределеността и квантуването.

Силните, електромагнитните и слабите взаимодействия се описват от теориите за велико обединение. Това, което остава, е обединена гравитация.

Слайд 7.Ядрото на атома се състои от адрони, които са изградени от кварки. Адроните са частици, участващи в силни взаимодействия.

Класификация на адроните: Мезоните се състоят от един кварк и един антикварк Бариони се състоят от три кварка - нуклони (протони и неутрони) и

хиперони.

Слайд 8.Кварките са основните частици, които изграждат адроните. В момента са известни 6 различни вида (по-често казват - вкусове) кварки. Кварките поддържат силни взаимодействия, участват в силни, слаби и електромагнитни. Те обменят глуони, частици с нулева маса и нулев заряд. Има антикварки за всички кварки . Те не могат да бъдат наблюдавани свободно. Те имат частичен електрически заряд: + 2 / 3e - наречени U-кварки (нагоре) и -1 / 3e - d-кварк (надолу).

Кварков състав на електрон - uud, кварков състав на протон - udd

Слайд 9.Частиците, които не са част от ядрото, са лептони. Лептоните са фундаментални частици, които не участват в силни взаимодействия. Днес са известни 6 лептона и 6 техни античастици.

Всички частици имат античастици. Лептоните и техните античастици: електрон и позитрон с тях, електронно неутрино и антинеутрино. Мюон и антимюон с тях мюонно неутрино и антинеутрино. Таон и Антитаон - Таон неутрино и антинеутрино.

Слайд 10.Всички взаимодействия в природата са проявления от четири типа фундаментални взаимодействиямежду фундаментални частици - лептони и кварки.

Силно взаимодействиекварките са засегнати, а глуоните са негови носители. Той ги свързва заедно, за да образува протони, неутрони и други частици. Той косвено влияе върху свързването на протоните в атомните ядра.

Електромагнитно взаимодействиезаредените частици са засегнати. В този случай под въздействието на електромагнитни сили самите частици не се променят, а само придобиват свойството да се отблъскват при еднакви заряди.

Слабо взаимодействиекварките и лептоните са засегнати. Най-известният ефект на слабо взаимодействие е трансформирането на низходящ кварк в възходящ кварк, което от своя страна кара неутрона да се разпадне в протон, електрон и антинеутрино.

Един от най-съществените видове слабо взаимодействие е Взаимодействието на Хигс... Според предположенията, полето на Хигс (сив фон) запълва цялото течно пространство, ограничавайки обхвата на слабите взаимодействия. Също така, бозонът на Хигс взаимодейства с кварки и лептони, осигурявайки съществуването на тяхната маса.

Гравитационно взаимодействие.Това е най-слабият известен. В него участват всички, без изключение, частици и носители на всички видове взаимодействия. Осъществява се благодарение на обмена на гравитони - единствените частици, които все още не са открити експериментално. Гравитационното взаимодействие винаги е привличане.

Слайд 11.Много физици се надяват, че както е било възможно да се комбинират електромагнитните и слабите взаимодействия в електрослабото, с течение на времето ще бъде възможно да се изгради теория, която обединява всички известни видове взаимодействия, чието име е „Велико обединение“.

4 . Консолидиране на знанията.

Първично закотвяне(Представяне на Й. Гордиенко „Голям адронен ускорител“. Съвременните учени се опитват да подобрят процеса на изследване на частиците, за да постигнат нови открития за научно-техническия прогрес. За това се изграждат грандиозни изследователски центрове и ускорители. Един от такива грандиозна структура е Големият адронен колайдер.

Окончателно консолидиране(групова работа: отговори на въпроси от учебника)

Разделени сте на две групи: ред 1 и ред 2. Имате задача на листовете: трябва да отговорите на въпросите и ще намерите отговорите в учебника в параграф 28 (стр. 196 - 198).

Задачи на първата група:

    Колко фундаментални частици има? (48)

    Кварковият състав на електрона? (ууд)

    Избройте двете най-силни взаимодействия (силно и електромагнитно)

    Общ брой глуони? (осем)

Задачи на втората група:

    Колко частици са в сърцето на Вселената? (61)

    Кварковият състав на протона? (udd)

    Избройте двете най-слаби взаимодействия (слабо и гравитационно)

    Какви частици осъществяват електромагнитно взаимодействие? (фотон)

Озвучаване от ръководители на групи на отговори на въпроси и размяна на карти.

    Резюме на урока.

Запознахте се с някои аспекти от развитието на съвременната физика и вече имате елементарни представи за посоката, в която се развива нашата наука и защо ни е необходима.

6. Домашна работа. клауза 28.

Задачи на първата група:

1. Колко фундаментални частици има общо? ______________

2. Кварковият състав на електрона? ____________

3. Избройте двете най-силни взаимодействия ______

4. Общ брой глуони? _______

___________________________________________________________________

Задачи на втората група:

1. Колко частици са в сърцето на Вселената? ________

2. Кварковият състав на протона? ___________

___________________________________________________________________

Задачи на първата група:

1. Колко фундаментални частици има общо? __________

2. Кварковият състав на електрона? __________

3. Избройте двете най-силни взаимодействия ___________________________________________________________________________________

4. Общ брой глуони? _________

___________________________________________________________________

Задачи на втората група:

1. Колко частици са в сърцето на Вселената? ____________

2. Кварковият състав на протона? _____________

3. Избройте двете най-слаби взаимодействия _____________________

4. Кои частици осъществяват електромагнитно взаимодействие? ______

___________________________________________________________________

Задачи на първата група:

1. Колко фундаментални частици има общо? _____________

2. Кварковият състав на електрона? ______________

3. Избройте двете най-силни взаимодействия _______________________________________________________________________________

4. Общ брой глуони? _____

___________________________________________________________________

Задачи на втората група:

1. Колко частици са в сърцето на Вселената? ______

2. Кварковият състав на протона? _________

3. Избройте двете най-слаби взаимодействия _______________________

4. Кои частици осъществяват електромагнитно взаимодействие? _______

Зареждане ...Зареждане ...