Реферат: Элементарные частицы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Элементарные частицы

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 88 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы




Элементарные частицы.

В середине 30-х годов 20 века было установлено, что все атомы построены из нейтронов, протонов и электронов. Именно эти частицы называли в то время “кирпичами мироздания”. Помимо этих частиц к тому времени было известно о существовании и нескольких других: позитрон, нейтрино и -квант (фотон), т.е. всего шесть элементарных частиц. Но в последующие годы с появлением мощных ускорителей были открыты сотни других субъядерных частиц.

Начало физике элементарных частиц было положено в 1935 г. японским физиком Хидеки Юкавой, который предсказал существование новой частицы, которая могла быть своего рода переносчиком сильного взаимодействия. Для того, чтобы понять идею Юкавы обратимся к электромагнитным взаимодействиям.

Известно, что электромагнитное взаимодействие между частицами обусловлено:

  • электромагнитным полем одной частицы;

  • обменом фотонами, или -квантом.

Проиллюстрировать данное взаимодействие можно с помощью диаграммы Фейнмана.



е-


е-


е-

е-

В данном случае показан обмен одним фотоном. Одна из заряженных частиц испускает фотон и испытывает вследствие этого отталкивание, а вторая частица поглощает фотон. При таком взаимодействии происходит передача энергии и импульса от одной частицы к другой а “переносчиком” является фотон. Т.к. все это происходит за короткий промежуток




Фотон









времени фотон ничем себя не обнаруживает и поэтому его называют виртуальным, в отличие от реальных свободных фотонов.

Исходя из этой аналогии, Юкава предсказал, что должна существовать частица, служащая “переносчиком” сильного взаимодействия. Причем эта частица должна иметь массу, промежуточную между массой электрона и протона, поэтому она получила название мезон, что означает “промежуточный”. По грубой оценке масса мезона должна составлять около 130 Мэв/с. Мезон искали в космическом излучении. Причем в 1937г. “попутно” была открыта частица с массой 107 Мэв/с, ее назвали мю-мезон или мюон. Мюон сильных взаимодействий не проявлял и представлял из себя (как потом было доказано) очень тяжелый электрон. И в 1947 году частица Юкавы была обнаружена и названа -мезон (пион). Она имела три модификации +, -, и 0. Все три пиона сильно взаимодействуют с веществом. В последующие годы были открыты и другие мезона, которые также рассматривались как переносчики сильного взаимодействия.

Примечание: В современной теории – квантовой хромодинамике, основанной на кварковой структуре, мезоны уступили свою роль глюонам.

Итак можно предположить, что в природе существуют переносчики всех типов взаимодействий:

- сильное – мезоны/глюоны

- электромагнитное - фотоны

- слабое –W+ и Z0

- гравитационное – гравитон (?).


Особый интерес представляют античастицы. Первой из них была открыта античастица электрона – позитрон, позже антинейтрон и т.д. Но у фотона и 0-мезона античастиц не существует, а вернее сказать, они тождественны своим античастицам. Античастицы рождаются при достаточно больших энергиях в ядерных реакциях.

Была проделана огромная теоретическая и экспериментальная работа, чтобы понять причину происхождения такого большого количества частиц. Один из путей состоит в классификации частиц, т.е. в распределении их по категориям в соответствии с их свойствами. Один из способов классификации основан на взаимодействии частиц, поскольку не все частицы участвуют в четырех фундаментальных взаимодействиях. Перечислим многочисленные стабильные (или “долгоживущие”) частицы, классифицированные по взаимодействиям и другим свойствам. Фотон участвует только в электромагнитном взаимодействии и сам по себе образует отдельный класс. Лептоны – это частицы, не участвующие в сильном взаимодействии, но участвующие в слабом взаимодействии (и еще более слабом гравитационном взаимодействии); заряженные лептоны помимо этого участвуют в электромагнитном взаимодействии. В число четырех хорошо изученных лептонов входят электрон, мюон и два типа нейтрино – электронное нейтрино и мюонное нейтрино. У каждого из четырех лептонов существует античастица. После открытия еще одного лептона – -лептона и его нейтрино число лептонов увеличилось до шести.

Третий класс частиц образуют адроны. Так называют частицы, которые участвуют в сильном ядерном взаимодействии (само название адроны означает сильно взаимодействующие частицы). Адроны взаимодействуют также благодаря другим типам сил, но на малых расстояниях преобладает сильное взаимодействие. К адронам относятся нуклоны, пионы и много других частиц. Адроны подразделяются на две подгруппы: барионы (частицы с барионным зарядом +1 или –1, если речь идет об античастицах) и мезоны (частицы с барионным зарядом 0).

Почти все наблюдаемые частицы принадлежат к одному из двух семейств: лептонам или адронам. Основное различие между ними состоит в том, что адроны учвствуют в сильном взаимодействии а лептоны нет. Другое важное различие состояло в том, что в 60-х годах были известны только четыре лептона и более сотни адронов.

Лептоны считаются истинно элементарными частицами, так как они, насколько известно, не распадаются на составные части, не обнаруживают никакой внутренней структуры и не имеют поддающихся определению размеров.

С другой стороны, адроны оказались более сложными частицами. Эксперементы показывают, что адроны обладают внутренней структурой. И их обилие наводит на мысль, что адроны совсем не элементарны. Для решения этой проблемы М. Гелл-Манн и Г. Цвейг в 1963 году независимо высказали идею, согласно которой все известные адроны не элементарны, а построены из трех более фундаментальных точечных объектов, названных кварками. Подобно лептонам кварки представляют собой истинно элементарные частицы. Три “сорта” кварков были обозначены буквами u, d и s [от английских слов up (вверх), down (вниз), sideways (в сторону) (s чаще сопоставляют слову strange – странный)]. Предполагается, что кварки имеют дробный электрический заряд (равный 1/3 или 2/3 заряда электрона, т. е. меньше заряда электрона, который раньше считался минимальным).

Вскоре после появления гипотезы кварков физики занялись поиском этих частиц с дробным зарядом. Хотя имеются косвенные эксперементальные доказательства их существования, непосредственно обнаружить кварки не удалось. Было высказано предположение, что кварки очень сильно связаны и не существуют в свободном состоянии (заключены в адронах).

В 1964 году ряд физиков высказал предположение о существовании четвертого кварка. Они основывались на глубокой симметрии природы, включая связь кварков и лептонов. Если существуют (как считали в 60-х годах) четыре лептона, то и кварков должно быть четыре. Четвертый кварк получил название очарованный. Его электрический заряд должен быть равен +2/3 заряда электрона. Кроме того, четвертый кварк должен обладать еще одним свойством, отличающим его от трех остальных кварков. Это новое свойство, или квантовое число, было названо очарованием (или чармом). Предполагалось, что очарование С ведет себя подобно странности: сохраняется в сильном и электромагнитном взаимодействии и не сохраняется в слабом взаимодействии.

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Исландия оформила второй brexit
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Элементарные частицы", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru