73探索更小的微粒課件

1、馬集鎮(zhèn)中初二物理教研組1897年，英國的湯姆生在研究原子時(shí)年，英國的湯姆生在研究原子時(shí), 利用低壓氣體放電，發(fā)現(xiàn)原子被分為利用低壓氣體放電，發(fā)現(xiàn)原子被分為帶電的帶電的兩部分兩部分。其一帶。其一帶負(fù)電（稱為電負(fù)電（稱為電子），子），而另一個(gè)較重的部分而另一個(gè)較重的部分則帶正電。則帶正電。 事實(shí)說明事實(shí)說明 原子原子是可在再分割的。是可在再分割的。2.2.原子是由電子和原子核組成的，原子是由電子和原子核組成的，那么原子核能不能再分呢？那么原子核能不能再分呢？想一想：想一想：科學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)科學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn),提出了各種不提出了各種不同的原子模型同的原子模型,哪一種假設(shè)更貼近真實(shí)哪一種假設(shè)更貼

2、近真實(shí)呢呢?1.1.原子是由原子是由 和和 組成的。組成的。1、原子的、原子的“棗糕棗糕”模型模型 比較典型的原子模型比較典型的原子模型有有19041904年，年，J.J.J.J.湯姆生提出湯姆生提出了了“棗糕棗糕”模型。模型。 湯姆生認(rèn)為：原子就湯姆生認(rèn)為：原子就像蛋糕一樣，而電子就是像蛋糕一樣，而電子就是鑲嵌在蛋糕里的棗子，原鑲嵌在蛋糕里的棗子，原子的正電荷均勻分布在整子的正電荷均勻分布在整個(gè)蛋糕上。個(gè)蛋糕上。一、電子與原子核、原子模型一、電子與原子核、原子模型原子的行星模型原子的行星模型 能被大多數(shù)科學(xué)能被大多數(shù)科學(xué)家承認(rèn)和贊同的模型家承認(rèn)和贊同的模型是這樣的：是這樣的：一、電子與原子核

3、、原子模型一、電子與原子核、原子模型2、盧瑟福原子行星模型、盧瑟福原子行星模型原子的結(jié)構(gòu)圖原子的結(jié)構(gòu)圖盧瑟福提出的原子模盧瑟福提出的原子模型：型：原子的中央是由很重原子的中央是由很重的帶正電的質(zhì)子構(gòu)成的帶正電的質(zhì)子構(gòu)成的核。遠(yuǎn)離這個(gè)核的的核。遠(yuǎn)離這個(gè)核的是很輕的帶負(fù)電的電是很輕的帶負(fù)電的電子。電子繞著核轉(zhuǎn)，子。電子繞著核轉(zhuǎn)，像行星繞著太陽轉(zhuǎn)一像行星繞著太陽轉(zhuǎn)一樣。樣。原子核與原子相比太小了，將一萬多個(gè)原子核與原子相比太小了，將一萬多個(gè)原子核排成一條直線，也僅有原子的半徑那原子核排成一條直線，也僅有原子的半徑那么長。如果將原子放大一萬億倍，原子就會(huì)么長。如果將原子放大一萬億倍，原子就會(huì)像一間大廳

4、那么大，而其中的原子核直徑也像一間大廳那么大，而其中的原子核直徑也僅有僅有1 1毫米，跟一個(gè)芝麻差不多大小。而電毫米，跟一個(gè)芝麻差不多大小。而電子卻在離它們幾十米之外的地方繞著它高速子卻在離它們幾十米之外的地方繞著它高速旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。具體地說，原子質(zhì)量幾乎都集中在原具體地說，原子質(zhì)量幾乎都集中在原子核上。子核上。二、原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)19191919年，盧瑟福用年，盧瑟福用 粒子粒子從氮原子核中打出了質(zhì)子。從氮原子核中打出了質(zhì)子。質(zhì)子是帶正電的粒子。質(zhì)子是帶正電的粒子。19321932年，查德威克年，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，中子發(fā)現(xiàn)了中子，中子不帶電，和質(zhì)子一不帶電，和質(zhì)子一樣大小

5、。樣大小。19611961年，蓋爾曼提出夸克猜年，蓋爾曼提出夸克猜想，認(rèn)為質(zhì)子和中子由更小想，認(rèn)為質(zhì)子和中子由更小的粒子夸克組成。的粒子夸克組成。每個(gè)質(zhì)子和中子由每個(gè)質(zhì)子和中子由三個(gè)三個(gè)夸克夸克粒子組成粒子組成夸克夸克”設(shè)想：設(shè)想： 1964年蓋爾曼蓋爾曼提出提出夸克的設(shè)想夸克的設(shè)想，認(rèn)為夸克是比強(qiáng)子更深層次的粒子。認(rèn)為夸克是比強(qiáng)子更深層次的粒子。這是一種理論上假設(shè)的構(gòu)成強(qiáng)子的這是一種理論上假設(shè)的構(gòu)成強(qiáng)子的組成粒子，蓋爾曼因此獲得了組成粒子，蓋爾曼因此獲得了19691969年度諾貝年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。爾物理學(xué)獎(jiǎng)?？淇塑壽E圖夸克軌跡圖問題：問題：質(zhì)子和中子還能分嗎質(zhì)子和中子還能分嗎? ? 夸克自

6、從夸克自從 6060年代科學(xué)家們提出這一設(shè)想后，全世界的年代科學(xué)家們提出這一設(shè)想后，全世界的物理學(xué)家花費(fèi)了巨大的財(cái)力、物力和人力，建造高能電子物理學(xué)家花費(fèi)了巨大的財(cái)力、物力和人力，建造高能電子對撞機(jī)。雖然一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對撞機(jī)。雖然一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“證實(shí)證實(shí)”夸克的存在，然而單夸克的存在，然而單個(gè)的夸克至今未個(gè)的夸克至今未 找到，人們始終不識廬山真面目。找到，人們始終不識廬山真面目。 對此，粒子學(xué)家們的解釋是：對此，粒子學(xué)家們的解釋是：因?yàn)榭淇耸菢O不穩(wěn)定因?yàn)榭淇耸菢O不穩(wěn)定的、的、”壽命極短的粒子，它只能在束縛態(tài)內(nèi)穩(wěn)定存在，而壽命極短的粒子，它只能在束縛態(tài)內(nèi)穩(wěn)定存在，而不能單個(gè)存在。不能單個(gè)存在。原子核

7、原子核（帶正電帶正電）中子中子（不帶電不帶電）質(zhì)子質(zhì)子（帶正電帶正電）夸克夸克 粒子的家譜粒子的家譜 原子原子原子核原子核質(zhì)子質(zhì)子中子中子夸克夸克夸克夸克(不帶電不帶電) 電子電子 (帶負(fù)電帶負(fù)電)(帶正電帶正電)分子分子道爾頓道爾頓（原子）（原子）湯姆遜湯姆遜（電子）（電子）盧瑟福盧瑟福（質(zhì)子）（質(zhì)子）查德威克查德威克（中子）（中子）蓋爾曼蓋爾曼（夸克）（夸克）應(yīng)該可以再分應(yīng)該可以再分需要需要提高粒子的運(yùn)提高粒子的運(yùn)動(dòng)速度。動(dòng)速度。討論：討論：三、粒子加速器三、粒子加速器加速器加速器工作原理：工作原理：利用磁力加速粒子的運(yùn)動(dòng)速度，利用磁力加速粒子的運(yùn)動(dòng)速度，一般有回旋加速器直線加速器對撞機(jī)等

8、一般有回旋加速器直線加速器對撞機(jī)等目前，加速器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到目前，加速器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到科學(xué)研究和醫(yī)療等領(lǐng)域，隨著對微觀?？茖W(xué)研究和醫(yī)療等領(lǐng)域，隨著對微觀粒子的研究，加速器逐漸成為一種必不可子的研究，加速器逐漸成為一種必不可少的工具少的工具答案：答案： 1 1、北京正負(fù)電子對撞機(jī)；、北京正負(fù)電子對撞機(jī)； 2 2、由于醫(yī)學(xué)治療，醫(yī)療用品消毒，工業(yè)探傷，食品、由于醫(yī)學(xué)治療，醫(yī)療用品消毒，工業(yè)探傷，食品 防腐與保鮮，復(fù)合材料的生產(chǎn)等；防腐與保鮮，復(fù)合材料的生產(chǎn)等； 3 3、能量的單位符號。、能量的單位符號。思考問題：思考問題： 1、我國建立的粒子加速器叫什么名字？、我國建立的粒子加速器叫什么名字？ 2、粒子加速器在生活中有哪些應(yīng)用？、粒子加速器在生活中有哪些應(yīng)用？ 3、”eV”是物理學(xué)中什么物理量的單位符