Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Физика атомного ядра и элементарных частиц
Содержание
- 1. Физика атомного ядра и элементарных частиц
- 2. §1. Атомное ядроЯдро атома состоит из протонов
- 3. §1. Атомное ядроII. Состав ядра и его
- 4. §1. Атомное ядроИзобары – ядра одинаковой массы,
- 5. §1. Атомное ядроIV. Спин ядраV. Масса и энергия связи ядра
- 6. §1. Атомное ядроТяжёлым ядрам энергетически выгодно делиться (атомная энергия), а лёгким – сливаться (термоядерная энергия). Примеры:
- 7. §1. Атомное ядро
- 8. VI. Ядерные силыСильное взаимодействие§1. Атомное ядро
- 9. Если поблизости от нуклона нет других сильновзаимодействующих
- 10. VII. Модели атомного ядраАтомное ядро – система
- 11. I. Закон радиоактивного распадаРадиоактивность – явление самопроизвольного
- 12. §2. Радиоактивность
- 13. Активность препарата – число ядер, распадающихся за
- 14. Среднее время жизни τ:II. α-распадПример:§2. Радиоактивность
- 15. §2. Радиоактивность
- 16. Слайд 16
- 17. 3) K-захват – захват ядром электрона K-оболочкиПример:β-распад
- 18. Ядерная реакция – процесс сильного взаимодействия атомного
- 19. II. Типы ядерных реакцийПример:Синтез трансурановых химических элементовЗдесь имеет место резонансный захват теплового нейтрона.§3. Ядерные реакции
- 20. III. Энергия реакции§3. Ядерные реакции
- 21. IV. Реакция деленияРеакция типа 1 – ядро проходит через ряд промежуточных состояний.§3. Ядерные реакции
- 22. V. Реакция синтеза1) Протон-протонный цикл2) Углеродно-азотный цикл§3. Ядерные реакции
- 23. 3)Реакция синтеза протекает в плазме.§3. Ядерные реакции
- 24. I. Классификация элементарных частицЭлементарные частицы – частицы, ведущие себя как безструктрурные.Элементарные частицыисточники взаимодействийпереносчики взаимодействийадроныбарионымезонынуклонгипероны§4. Элементарные частицы
- 25. II. Фундаментальные взаимодействия§4. Элементарные частицы
- 26. III. АнтичастицыКаждой (почти каждой) частице соответствует своя
- 27. IV. Законы сохранения§4. Элементарные частицы
- 28. 1. Лептонные заряды§4. Элементарные частицыЗакон сохранения лептонных зарядов: для всех процессов лептонные заряды системы сохраняются:
- 29. §4. Элементарные частицы2. Барионный зарядЗакон сохранения барионного заряда: для всех процессов барионный заряд системы сохраняется:
- 30. 3. СтранностьСтранность S – квантовое число, отличное
- 31. 5. ИзоспинАдроны, близкие по физическим свойствам, можно разбить на группы – изотопические мультиплеты.§4. Элементарные частицы
- 32. V. Стабильные и долгоживущие адроныМезоны§4. Элементарные частицы
- 33. Барионы§4. Элементарные частицы
- 34. §4. Элементарные частицыVI. Лептоны(Лептонные заряды указаны на слайде 28.)
- 35. I. Кварки и их характеристикиВсе адроны состоят
- 36. Антикварки отличаются от кварков знаками Q, B,
- 37. Примеры:§5. Кварковая модель адроновРаспад лептонов и кварков,
- 38. Использованная литератураОкунь Л. Б. Элементарное введение в
- 39. Скачать презентанцию
§1. Атомное ядроЯдро атома состоит из протонов и нейтронов – нуклонов.Это одна частица в разных квантовых состояниях.I. Нуклон
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1ГЛАВА V.
ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА
И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
НИУ МЭИ
Кафедра физики им. В.
А. Фабриканта
Слайд 2§1. Атомное ядро
Ядро атома состоит из протонов и нейтронов –
нуклонов.
Это одна частица в разных квантовых состояниях.
I. Нуклон
Слайд 3§1. Атомное ядро
II. Состав ядра и его характеристики
Заряд ядра:
(Z –
число протонов в ядре – порядковый номер элемента в таблице
Менделеева)(A – массовое число, N – число нейтронов)
Масса ядра:
Пример:
Изотопы – ядра одного химического элемента, имеющие разную массу (разные A при одинаковом Z).
Пример:
Слайд 4§1. Атомное ядро
Изобары – ядра одинаковой массы, имеющие разный заряд
(разные Z при одинаковом A).
Примеры:
III. Размер ядра
Слайд 6§1. Атомное ядро
Тяжёлым ядрам энергетически выгодно делиться (атомная энергия),
а лёгким
– сливаться (термоядерная энергия).
Примеры:
Слайд 9Если поблизости от нуклона нет других сильновзаимодействующих частиц, то все
испущенные нуклоном π-мезоны поглощаются этим же нуклоном. Одиночный нуклон окружён
т. н. «нуклонной шубой». Когда два нуклона сближаются и их мезонные шубы начинают соприкасаться, создаются условия для обмена виртуальными мезонами.Частицы-переносчики – виртуальные π-мезоны.
Виртуальные частицы – частицы, испускание и поглощение которых происходит с кажущимся нарушением ЗСЭ.
VII. Виртуальные частицы
§1. Атомное ядро
Слайд 10VII. Модели атомного ядра
Атомное ядро – система многих частиц. Квантовомеханическая
задача многих частиц сложна для решения.
1. Капельная модель
Ядро – капля
заряженной несжимаемой жидкости с очень высокой плотностью.Эта модель позволяет вывести формулу для энергии связи ядра; обусловливает процесс деления ядер.
2. Оболочечная модель
Каждый нуклон движется в поле остальных нуклонов ядра. Энергетические уровни системы заполняются с учётом принципа Паули и группируются в оболочки.
Эта модель объясняет спины и магнитные моменты основных и возбуждённых с состояний ядер.
Полностью заполненные оболочки образуют особо устойчивые структуры:
Z, N или оба этих числа = 2, 8, 20, 50, 82, 126 – магические числа.
§1. Атомное ядро
Слайд 11I. Закон радиоактивного распада
Радиоактивность – явление самопроизвольного распада атомных ядер
с испусканием одной или нескольких частиц. Самопроизвольно распадающиеся ядра называются
радиоактивными.Радиоактивность
естественная
искусственная
§2. Радиоактивность
Слайд 13Активность препарата – число ядер, распадающихся за единичный промежуток времени:
Удельная
активность – активность в расчёте на единичную массу радиоактивного препарата:
§2.
Радиоактивность
Слайд 173) K-захват – захват ядром электрона K-оболочки
Пример:
β-распад – внутринуклонный, а
не внутриядерный процесс. Он обусловлен следующими процессами:
IV. γ-радиоактивность
γ-радиоактивность – испускание
γ-квантов возбуждённым ядром при переходе его в основное состояние.Спектр γ-излучения – дискретный.
§2. Радиоактивность
Слайд 18Ядерная реакция – процесс сильного взаимодействия атомного ядра с элементарной
частицей или с другим ядром, сопровождающийся преобразованием ядер:
a, b –
чаще всего n, p, d, α, γ. Ядерная реакция может иметь несколько каналов, которым соответствуют разные вероятности.I. Выход ядерной реакции
§3. Ядерные реакции
Слайд 19II. Типы ядерных реакций
Пример:
Синтез трансурановых химических элементов
Здесь имеет место резонансный
захват теплового нейтрона.
§3. Ядерные реакции
Слайд 21IV. Реакция деления
Реакция типа 1 – ядро проходит через ряд
промежуточных состояний.
§3. Ядерные реакции
Слайд 24I. Классификация элементарных частиц
Элементарные частицы – частицы, ведущие себя как
безструктрурные.
Элементарные частицы
источники взаимодействий
переносчики взаимодействий
адроны
барионы
мезоны
нуклон
гипероны
§4. Элементарные частицы
Слайд 26III. Античастицы
Каждой (почти каждой) частице соответствует своя античастица.
Античастица отличается от
частицы только знаками зарядов (электрического, лептонного, барионного, странности). Масса, спин
и время жизни частицы и античастицы одинаковы.Истинно нейтральная частица – та, которая совпадает со своей античастицей.
Аннигиляция – превращение пары частица-античастица в истинно нейтральные частицы.
Обратный процесс – рождение пары.
Процессы аннигиляции и рождения пары происходят с соблюдением законов сохранения.
§4. Элементарные частицы
Слайд 281. Лептонные заряды
§4. Элементарные частицы
Закон сохранения лептонных зарядов: для всех
процессов лептонные заряды системы сохраняются:
Слайд 29§4. Элементарные частицы
2. Барионный заряд
Закон сохранения барионного заряда: для всех
процессов барионный заряд системы сохраняется:
Слайд 303. Странность
Странность S – квантовое число, отличное от 0 для
некоторых гиперонов и мезонов, распадающихся за счёт слабого взаимодействия.
4.
Шарм (очарование) C, красота (прелесть) b, истина tЭти квантовые числа – аналог странности S.
§4. Элементарные частицы
Слайд 315. Изоспин
Адроны, близкие по физическим свойствам, можно разбить на группы
– изотопические мультиплеты.
§4. Элементарные частицы
Слайд 35I. Кварки и их характеристики
Все адроны состоят из сильновзаимодействующих частиц
– кварков.
Кварки не наблюдаются в свободном состоянии – конфайнмент.
Характеристики кварков
Для
всех кварков: спин s = ½, барионный заряд B = 1/3§5. Кварковая модель адронов
Слайд 36Антикварки отличаются от кварков знаками Q, B, S, C, b,
t.
Каждый кварк характеризуется ещё одним квантовым числом – цвет.
Антикварк имеет
цвет, дополнительный к цвету кварка.II. Цвет
III. Взаимодействие кварков и образование адронов
Сильное взаимодействие между кварками осуществляется через обмен глюонами.
Глюон характеризуется цветом. При испускании и поглощении глюона кварк не меняет аромат, но меняет цвет.
Мезон = кварк + антикварк
Барион = 3 кварка
Принцип бесцветности адронов: возможны только те сочетания кварков разных цветов, смесь которых бесцветна.
§5. Кварковая модель адронов
Слайд 37Примеры:
§5. Кварковая модель адронов
Распад лептонов и кварков, несохранение ароматов и
вследствие этого нарушение закона сохранения барионного заряда, странности и др.
происходит благодаря слабому взаимодействию.
Слайд 38Использованная литература
Окунь Л. Б. Элементарное введение в физику элементарных частиц.
– 2-е изд., испр. и доп. –- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.
Джанколи
Д. Физика: В 2-х т. Т. 2: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989.Кобзарев И. Ю., Манин Ю. И. Элементарные частицы. Диалоги физика и математика. – 2-е изд., испр. – М.: ФАЗИС, 2000.
Мухин К. Н. Занимательная ядерная физика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
Савельев И. В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.
Физические величины: Справочник. Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
Теги
