探索更小的微粒.ppt

一、粒子探索的歷程,人類是如何一步步揭開物質(zhì)結構之謎的？,【回顧】,“端”說,墨子,道爾頓,德漠克利特,J.J.湯姆生,一、粒子探索的歷程,湯姆生的葡萄干蛋糕原子結構模型合理嗎？,【J.J.湯姆生】,【簡介】,1856年出生于英格蘭。學習于 曼徹斯特歐文學院，1884年搬到了劍 橋大學擔任卡文迪許實驗室主任。他 的學生之一是歐內(nèi)斯特盧瑟福，盧瑟 福于1919年接替湯姆生就任卡文迪許 實驗室主任。因為X射線的發(fā)現(xiàn)，他發(fā) 現(xiàn)原子內(nèi)帶負電的粒子命名為電子。 因這一發(fā)現(xiàn)獲得1906年諾貝爾物理學 獎。極富戲劇性的是，他的兒子J.P. 湯姆生后來因證實電子是一種波而被 授予諾貝爾物理學獎。,【質(zhì)疑】,二、原子核式結構,【 粒子散射實驗】,【思考】,1、你覺得該現(xiàn)象與湯姆生模型有什么矛盾？,2、你覺得應該構建一個怎樣的模型？,二、原子核式結構,【 核式結構模型】,1.原子核帶正電，核外電子帶負電，繞核高速運動。,2.原子核很小，但原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核里。,4.原子核帶正電量與核外電子帶負電量相等。,3.原子內(nèi)部很空，電子非常小，質(zhì)量可忽略不計。,【盧瑟福.E】,【簡介】,二、原子核式結構,新西蘭著名物理學家，被稱為核物理之父，開拓了原子的軌道理論，還發(fā)現(xiàn)了以他名字命名的元素“鑪”。他就學尼爾森學院和坎特伯雷大學，得到三個學位，1895年，盧瑟福到卡文迪許實驗室做博士后研究。1898年，盧瑟福被指派擔任麥吉爾大學物理系主任，在那里的工作使他獲得了1908年的諾貝爾化學獎。他證明了放射性是原子的自然衰變。他的一個名言是，“科學只有物理一個學科，其他不過相當于集郵活動而已”。,人類認識原子核的結構和它的變化規(guī)律，是從 發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1919年，盧瑟福用粒 子轟擊氮核，打出一種粒子，經(jīng)測定荷質(zhì)比知道它 是氫原子核，叫做質(zhì)子。以后又從氟、鈉等原子核 中打出質(zhì)子，從而斷定質(zhì)子是原子核的組成部分。 人們又發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量2倍于質(zhì)子質(zhì) 量，但原子核所帶電荷跟質(zhì)子電荷相等，據(jù)此盧瑟 福猜想原子核內(nèi)還存在另一種質(zhì)量跟質(zhì)子差不多、 不帶電的粒子，稱為中子。這一猜想被他的學生查 德威克用實驗證實。,原子核還能分嗎?,三、探索更小的粒子,【思考】,三、探索更小的粒子,【原子核結構模型】,1.原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。,4.不是所有的原子核內(nèi)都有中子，例如氫。,3.原子核內(nèi)質(zhì)子和中子質(zhì)量相當,依靠核力結合。,2.原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相等。,【查德威克】,【簡介】,1891年出生在英國，中學時代成 績平平，但堅持自己的信條：會做則必 須做對，一絲不茍；不會做又沒弄懂， 絕不下筆。他這種不騖虛榮、實事求是 的精神，使他在科學研究事業(yè)中受益一 生，大學時被盧瑟?？粗?。第一次世界 大戰(zhàn)被投入了平民俘虜營。1932年發(fā)現(xiàn) “中子”。中子的發(fā)現(xiàn)完成了原子物理 研究上的一項突破性進展，開創(chuàng)了人類 利用原子能的新時代。查德威克因發(fā)現(xiàn) 中子的杰出貢獻，獲得1935年諾貝爾物 理學獎。,三、探索更小的粒子,三、探索更小的粒子,質(zhì)子和中子還能分嗎?,【思考】,1964年蓋爾曼提出夸克的設想，認為質(zhì)子和中子由 一種理論上假設的“夸克”構成。他因此獲得了19 69年度諾貝爾物理學獎。,【討論】,夸克還能再分嗎？怎么分？,（提高粒子的運動速度）,各級微小粒子的發(fā)現(xiàn)過程有什么共同特點?,三、探索更小的粒子,【歸納】,利用粒子相互撞擊，破壞粒子結構，觀測粒子內(nèi)部是否有新粒子出現(xiàn)。,【粒子加速器】,【思考】,如何提高粒子的撞擊能量?,例、說出下圖中各種粒子