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第八节 粒子和宇宙

第八节 粒子和宇宙. 19.8《 粒子和宇宙 》. 1 、知识与技能 （ 1 ）了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史； （ 2 ）初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一。 2 、过程与方法 （ 1 ）感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法； （ 2 ）能够突破传统思维重新认识客观物质世界。 3 、情感、态度与价值观 （ 1 ）让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性； （ 2 ）培养学生的科学探索精神。. 一、“基本粒子”不基本. 1995 美国费米国家加速器实验室证实了顶夸克 ( Top Quark ) 的存在.

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第八节 粒子和宇宙

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Presentation Transcript

  1. 第八节 粒子和宇宙

  2. 19.8《粒子和宇宙》 • 1、知识与技能 • （1）了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史； • （2）初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一。 • 2、过程与方法 • （1）感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法； • （2）能够突破传统思维重新认识客观物质世界。 • 3、情感、态度与价值观 • （1）让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性； • （2）培养学生的科学探索精神。

  3. 一、“基本粒子”不基本 1995美国费米国家加速器实验室证实了顶夸克(Top Quark)的存在

  4. 二、发现新的粒子 粒子的分类 1. 按自旋分类

  5. 2. 正粒子、反粒子 正、反粒子物理量的绝对值都相同，但某些物理量 ( 如电荷、磁矩等 ) 的符号相反。 3. 按相互作用分类(＋ —— 参与) • 引力子 自旋应为2、静止质量和电荷为零，以光速运动。 • 光子 自旋为1，是玻色子

  6. 相互作用是通过交换一定粒子实现的 • 引力子尚未被实验证实 • 弱电统一理论:电磁相互作用和弱相互作用被看作是一种相互作用。 • 大统一理论试图将强、电、弱三种相互作用统一起来。

  7. 强子分类 K 介子和各种超子称为奇异粒子。试验中发现以下现象 • 协同产生: 一个超子总是和一个或几个K介子同时产生。 • 奇异粒子协同产生的过程极快(约为10-23s), 表明是在强 • 相互作用下进行的；而衰变过程很慢(寿命约为10-8 ～ • 10-10s)， 表明是在弱相互作用下进行的。

  8. 轻子（共6种+反粒子） 说明 中微子系中性粒子，质量为零，只参与弱相互作用。

  9. 三、夸克模型 例如 质子 奇异粒子 π+ 介子

  10. 欧洲核子中心高能质子同步加速器上的UAI 探测器 1983年，鲁比亚实验组在高能质子—反质子对撞试验中发现了W +、W -和 Z0 粒子。为60年代提出的弱电统一理论提供了实验上的支持。

  11. 宇宙——从何而来？ • 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 (The Big Bang Theory) • 宇宙从一个“奇点”爆炸产生

  12. 五、恒星的演化 粒子物理和宇宙学殊途同归

  13. 17．中子内有一个电荷量为+2e/3 的上夸克和两个电荷量为的 -1e/3 下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是: A． B． C． D．

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