73探索更小的微粒课件.ppt

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1、马集镇中初二物理教研组1897年，英国的汤姆生在研究原子时年，英国的汤姆生在研究原子时, 利用低压气体放电，发现原子被分为利用低压气体放电，发现原子被分为带电的带电的两部分两部分。其一带。其一带负电（称为电负电（称为电子），子），而另一个较重的部分而另一个较重的部分则带正电。则带正电。 事实说明事实说明 原子原子是可在再分割的。是可在再分割的。2.2.原子是由电子和原子核组成的，原子是由电子和原子核组成的，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：科学家根据实验和经验科学家根据实验和经验,提出了各种不提出了各种不同的原子模型同的原子模型,哪一种假设更贴近真实哪一种假设更贴

2、近真实呢呢?1.1.原子是由原子是由 和和 组成的。组成的。1、原子的、原子的“枣糕枣糕”模型模型 比较典型的原子模型比较典型的原子模型有有19041904年，年，J.J.J.J.汤姆生提出汤姆生提出了了“枣糕枣糕”模型。模型。 汤姆生认为：原子就汤姆生认为：原子就像蛋糕一样，而电子就是像蛋糕一样，而电子就是镶嵌在蛋糕里的枣子，原镶嵌在蛋糕里的枣子，原子的正电荷均匀分布在整子的正电荷均匀分布在整个蛋糕上。个蛋糕上。一、电子与原子核、原子模型一、电子与原子核、原子模型原子的行星模型原子的行星模型 能被大多数科学能被大多数科学家承认和赞同的模型家承认和赞同的模型是这样的：是这样的：一、电子与原子核

3、、原子模型一、电子与原子核、原子模型2、卢瑟福原子行星模型、卢瑟福原子行星模型原子的结构图原子的结构图卢瑟福提出的原子模卢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带正电的质子构成的带正电的质子构成的核。远离这个核的的核。远离这个核的是很轻的带负电的电是很轻的带负电的电子。电子绕着核转，子。电子绕着核转，像行星绕着太阳转一像行星绕着太阳转一样。样。原子核与原子相比太小了，将一万多个原子核与原子相比太小了，将一万多个原子核排成一条直线，也仅有原子的半径那原子核排成一条直线，也仅有原子的半径那么长。如果将原子放大一万亿倍，原子就会么长。如果将原子放大一万亿倍，原子就会像一间大厅

4、那么大，而其中的原子核直径也像一间大厅那么大，而其中的原子核直径也仅有仅有1 1毫米，跟一个芝麻差不多大小。而电毫米，跟一个芝麻差不多大小。而电子却在离它们几十米之外的地方绕着它高速子却在离它们几十米之外的地方绕着它高速旋转。旋转。具体地说，原子质量几乎都集中在原具体地说，原子质量几乎都集中在原子核上。子核上。二、原子核的内部结构二、原子核的内部结构19191919年，卢瑟福用年，卢瑟福用 粒子粒子从氮原子核中打出了质子。从氮原子核中打出了质子。质子是带正电的粒子。质子是带正电的粒子。19321932年，查德威克年，查德威克发现了中子，中子发现了中子，中子不带电，和质子一不带电，和质子一样大小

5、。样大小。19611961年，盖尔曼提出夸克猜年，盖尔曼提出夸克猜想，认为质子和中子由更小想，认为质子和中子由更小的粒子夸克组成。的粒子夸克组成。每个质子和中子由每个质子和中子由三个三个夸克夸克粒子组成粒子组成夸克夸克”设想：设想： 1964年盖尔曼盖尔曼提出提出夸克的设想夸克的设想，认为夸克是比强子更深层次的粒子。认为夸克是比强子更深层次的粒子。这是一种理论上假设的构成强子的这是一种理论上假设的构成强子的组成粒子，盖尔曼因此获得了组成粒子，盖尔曼因此获得了19691969年度诺贝年度诺贝尔物理学奖。尔物理学奖。夸克轨迹图夸克轨迹图问题：问题：质子和中子还能分吗质子和中子还能分吗? ? 夸克自

6、从夸克自从 6060年代科学家们提出这一设想后，全世界的年代科学家们提出这一设想后，全世界的物理学家花费了巨大的财力、物力和人力，建造高能电子物理学家花费了巨大的财力、物力和人力，建造高能电子对撞机。虽然一些实验现象对撞机。虽然一些实验现象“证实证实”夸克的存在，然而单夸克的存在，然而单个的夸克至今未个的夸克至今未 找到，人们始终不识庐山真面目。找到，人们始终不识庐山真面目。 对此，粒子学家们的解释是：对此，粒子学家们的解释是：因为夸克是极不稳定因为夸克是极不稳定的、的、”寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而不能单个存在。不能单个存在。原子核

7、原子核（带正电带正电）中子中子（不带电不带电）质子质子（带正电带正电）夸克夸克 粒子的家谱粒子的家谱 原子原子原子核原子核质子质子中子中子夸克夸克夸克夸克(不带电不带电) 电子电子 (带负电带负电)(带正电带正电)分子分子道尔顿道尔顿（原子）（原子）汤姆逊汤姆逊（电子）（电子）卢瑟福卢瑟福（质子）（质子）查德威克查德威克（中子）（中子）盖尔曼盖尔曼（夸克）（夸克）应该可以再分应该可以再分需要需要提高粒子的运提高粒子的运动速度。动速度。讨论：讨论：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运动速度，利用磁力加速粒子的运动速度，一般有回旋加速器直线加速器对撞机等

8、一般有回旋加速器直线加速器对撞机等目前，加速器已经被广泛地应用到目前，加速器已经被广泛地应用到科学研究和医疗等领域，随着对微观粒科学研究和医疗等领域，随着对微观粒子的研究，加速器逐渐成为一种必不可子的研究，加速器逐渐成为一种必不可少的工具少的工具答案：答案： 1 1、北京正负电子对撞机；、北京正负电子对撞机； 2 2、由于医学治疗，医疗用品消毒，工业探伤，食品、由于医学治疗，医疗用品消毒，工业探伤，食品 防腐与保鲜，复合材料的生产等；防腐与保鲜，复合材料的生产等； 3 3、能量的单位符号。、能量的单位符号。思考问题：思考问题： 1、我国建立的粒子加速器叫什么名字？、我国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应用？、粒子加速器在生活中有哪些应用？ 3、”eV”是物理学中什么物理量的单位符号？是物理学中什么物理量的单位符号？粒子加速器粒子加速器顺序：(8)(8)夸克夸克 (7)(7)质子质子 (6)(6)原子核原子核 (5) (5)水分子水分子 (4)(4)氢原子氢原子 (3)(3)小水滴小水滴 (2)(2)电子电子 (1)(1)一杯水一杯水