1 / 15

Elementárne častice

Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia. Elementárne častice. Obsah. Urýchľovače vo svete Elementárne častice Častice polí – kalibračné bozóny Kvarky Štandardný model Otvorené otázky Zdroje. Ionizujúce žiarenie

tanya-oconnor
Download Presentation

Elementárne častice

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Elementárne častice

  2. Obsah • Urýchľovače vo svete • Elementárne častice • Častice polí – kalibračné bozóny • Kvarky • Štandardný model • Otvorené otázky • Zdroje • Ionizujúce žiarenie • Detektory častíc • Dráhové komory • Geiger - Müllerov počítač • Urýchľovač – cyklotrón • Lineárny urýchľovač

  3. Ionizujúce žiarenie Elektromagnetické žiarenie s dostatočne vysokou frekvenciou (UV, RTG, γ)na svojej dráhe ionizujú atómy látky. Takéto žiarenie nazývame ionizujúcim žiarením a podľa ionizačných účinkov ho registrujeme. Pri zrážke odovzdá rýchlo letiaca častica atómu látky časť svojej kinetickej energie. Ak je táto energia dostatočne veľká, odtrhne sa z atómu elektrón a atóm sa ionizuje.

  4. Detektory častíc • Detektory častíc môžeme rozdeliť do troch základných skupín: • detektory zobrazujúce trajektóriu častice (hmlová komora) • detektory počítajúce častice (Geigerův - Müllerov počítač) • kalorimetre - detektory merajúce energiu častíc.

  5. Dráhové komory Hmlová komora Pary kvapaliny (voda, etanol,..) v presýtenom stave Ak prejde komorou nabitá častica, ionizuje molekuly pary, ktoré sa stávajú kondenzačnými centrami, vznikajú malé kvapôčky kvapaliny Kvapôčky je možné zobraziť na fotografii Bublinová komora Kvapalina v prehriatom stave Ak prejde komorou nabitá častica, ionizuje molekuly pary, ktoré sa stávajú zárodkami bubliniek Bublinky je možné zobraziť na fotografii

  6. Geiger – Müllerov počítač • Medzi valcovou katódou a anódou z tenkého drôtu je elektrické napätie 1200 V. • Vnútro valcovej katódy je plnené plynom. • Preletujúca častica ionizuje molekuly plynu • a spôsobí lavínovitú tvorbu iónov. • Vplyvom silného elektrického poľa, • okruhom prejde krátky impulz. • Napätie na odpore sa zmenší, • zmenší sa napätie v trubici • a ionizácia prestane.

  7. Urýchľovače - cyklotrón V cyklotróne sa častice urýchľujú rádovo na energiu 10MeV. V týchto cyklotrónoch sa urýchľujú protóny, ktoré vo vhodných jadrových reakciách vytvárajú označené atómy (jadrá) používané napríklad v PET. (PositronEmissionTomography) Rozmer cyklotrónu je niekoľko metrov.

  8. Lineárny urýchľovač Urýchľovač sa skladá zo sústavy kovových trubíc, striedavo napojených na zdroj vysokofrekvenčného elektrického napätia. Častice vchádzajú do systému trubíc v mieste označenom šípkou. Dĺžky trubíc sa postupne zväčšujú, pretože rýchlosť častíc sa zväčšuje a kým častica preletí trubicou, napätie v medzere sa musí zmeniť a urýchľovať časticu v smere jej pohybu.

  9. Urýchľovače vo svete Ružomberský synchrotrón LargeHadronCollider LHC StanfordLinear Accelerator Center (SLAC)

  10. Elementárne častice Častice bez vnútornej štruktúry - elementárne: Leptóny: elektrón (pozitrón), mión, tauón, neutrína Nositelia interakcií: fotón, gluón, gravitón, W a Z bozóny Častice zložené z kvarkov: Hadróny – silno interagujúce častice: mezóny( kvark – antikvark) π-mezón, D, B, F - mezón baryóny(3 kvarky) nukleóny: p=uud, n=udd, hyperóny: Λ, Σ, Ω - hyperón

  11. Častice polí - kalibračné bozóny

  12. Kvarky

  13. Štandardný model

  14. Otvorené otázky • Štandardný model dáva odpoveď na mnohé otázky o štruktúre a stabilite hmoty. Potrebujeme na to len šesť druhov kvarkov a leptónova štyri fundamentálne sily. Existuje ešte veľa nezodpovedaných otázok! • Mali by sme vo svete pozorovať na základe symetrie rovnaké množstvo hmoty a antihmoty. Pozorujeme len normálnu hmotu! Prečo? • Čo tvorí "tmavú hmotu", ktorú nemôžeme vidieť, ale má vo vesmíre viditeľné gravitačné pôsobenie? • Prečo nemôže štandardný model predpovedať hmotnosti častíc? • Sú kvarky a leptóny skutočne fundamentálne častice, alebo sú tvorené z ešte menších častíc? • Prečo existujú práve tri generácie kvarkov a leptónov? • Ako do toho všetkého zapadá gravitácia?

  15. Použité zdroje Fyzika pre 4. ročník gymnázií, Ján Pišút a kolektív, SPN Bratislava 2003 Fyzika pre 4. ročník gymnázia, Ján Pišút a kolektív, SPN Bratislava 1991 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Geiger.png http://www.oskole.sk/userfiles/image/zaida/fyzika/Ionizaciaplyn_html_mdc587f0.png http://observatory.cz/static/vystavy/castice/5-komora.php http://www.profimedia.sk/fotografie/meranie-radioaktivity-hornin-vzorky-s-geiger-mullerov-pocitac/0002427164/ http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/Cyklotron.jpg http://scienceblogs.com/startswithabang/files/2011/05/LHC_hall_1.jpeg http://scienceblogs.com/startswithabang/files/2011/05/doe_slac_01.jpeg http://scienceblogs.com/startswithabang/files/2011/05/lhc-sim.jpeg http://sk.wikipedia.org/wiki/Zoznam_element%C3%A1rnych_%C4%8Dast%C3%ADc http://www.physik.uzh.ch/lectures/MC2009/cd/exercises/keyhole/sk/theory/main-4.html http://www.qwertasip.estranky.cz/clanky/par-slov-o-atomech.html http://www.kf.fpv.ukf.sk/ParticleAdventure/slovak/frameless/beyond_start.html

More Related