5.5“基本”粒子 課件 2023-2024學年高二物理人教版

第5節(jié)

“基本”粒子第五章原子核圖中顯示的是質(zhì)子對質(zhì)子碰撞后粒子的軌跡。20世紀，人們通過對粒子碰撞和宇宙線的觀測，發(fā)現(xiàn)了很多新粒子。這些新發(fā)現(xiàn)的粒子分為哪幾類？彼此間有什么關(guān)系？1.初步了解粒子物理學的基礎(chǔ)知識及粒子的分類。2.通過對微觀世界相關(guān)內(nèi)容的學習形成相對完整、科學的物質(zhì)觀念。知識點一：發(fā)現(xiàn)新粒子1.“基本”粒子不基本1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，1911年盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)。繼而我們發(fā)現(xiàn)了光子，并認為“光子、電子、質(zhì)子、中子”是組成物質(zhì)的不可再分的粒子，所以把它們叫“基本粒子”。那么隨著科學技術(shù)的發(fā)展“它們”還是不是真正意義上的“基本”粒子呢？發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子和中子后，許多人認為光子和它們是組成物質(zhì)的“基本粒子”。逐漸發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計的不由質(zhì)子、中子、電子組成的新粒子；又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有自己的復雜的結(jié)構(gòu)。從20世紀后半期起，就將“基本”二字去掉，統(tǒng)稱為粒子。19世紀末都認為原子是組成物質(zhì)的最小微粒。粒子加速器有助于發(fā)現(xiàn)更多的新粒子2.發(fā)現(xiàn)新粒子(1)發(fā)現(xiàn)各種微粒的科學家道爾頓（原子）湯姆遜（電子）盧瑟福（質(zhì)子）蓋爾曼（夸克）查德威克（中子）(2)部分新粒子的實驗發(fā)現(xiàn)年代(3)反粒子（反物質(zhì)）它們的質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與過去發(fā)現(xiàn)的粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反。例如，電子和正電子，質(zhì)子和反質(zhì)子等由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)叫反物質(zhì)。反粒子（反物質(zhì)）最顯著的特點是當它們與相應(yīng)的正粒子（物質(zhì)）相遇時，會發(fā)生“湮滅”，即同時消失而轉(zhuǎn)化成其他的粒子。知識點二：粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備

注強子參與強相互作用質(zhì)子、中子、介子、超子強子有內(nèi)部結(jié)構(gòu),由夸克構(gòu)成輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子光子、中間玻色子、膠子分別傳遞電磁、弱、強相互作用希格斯玻色子——希格斯玻色子是這幾種基本粒子中最后一個被發(fā)現(xiàn)的

練一練B知識點三：夸克模型夸克模型的提出有什么物理意義？夸克模型的提出是物理學發(fā)展史中的一個重大突破，它指出電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分數(shù)電荷。而另一方面也說明科學正是由于一個一個的突破才得到進一步的發(fā)展。夸克質(zhì)量電荷e自旋重子數(shù)同位旋同位旋分量奇異數(shù)超荷粲數(shù)底數(shù)頂數(shù)d下夸克0.0080000u上夸克0.0040000s奇夸克0.1500-1000c粲夸克1.50+100b底夸克4.700+10t頂夸克174000+1拓展學習夸克與粒子物理標注模型夸克模型的提出是物理學發(fā)展中的一個重大突破，它指出電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分數(shù)電荷。1.關(guān)于粒子,下列說法正確的是(

)A.電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B.強子都是帶電粒子C.夸克模型是探究輕子結(jié)構(gòu)的理論D.夸克模型說明電子電荷不再是電荷的最小單位