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课件网) DIWUZHANG 第五章 5———基本”粒子 1.了解粒子的发现史。 2.知道粒子的分类及特点(重点)。 3.了解夸克模型。 学习目标 一、发现新粒子 二、粒子的分类 三、夸克与粒子物理标准模型 内容索引 发现新粒子 一 1.“基本”粒子 (1)人们认为光子、电子、 和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子，把它们叫作“基本粒子”。 (2)随着科学的发展，科学家们发现很多新粒子不能看作由质子、 、电子组成，并发现 、中子等本身也有自己的复杂的结构。 质子 中子 质子 2.发现新粒子 (1)1932年发现了 ，1937年发现了μ子，1947年发现了K介子和π介子，后来发现了超子等。 (2)实验中发现，存在着这样一类粒子，它们的质量、寿命、自旋等物理性质与过去已经发现的粒子相同，而电荷等其他性质相反，这些粒子叫作 。 正电子 反粒子 为了探究宇宙起源，科学家将利用阿尔法磁谱仪(AMS)在太空中寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，则反氢原子是 A.由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成 B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成 C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成 D.由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成 例1 √ 反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成。故选B。 人们在对宇宙射线的研究中，陆续发现了一些新的粒子，K介子和π介子都是科学家在1947年发现的。K-介子的衰变方程为K-→π0+π-，其中K-介子和π-介子带负电，电荷量等于元电荷的电荷量，π0介子不带电。如图所示，一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为图中的圆弧虚线，K-介子衰变后，π0介子和π-介子的轨迹可能是 例2 √ π0介子不带电，在磁场中不偏转，π-介子带负电，在磁场中洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，再根据动量守恒定律判定知A正确。 返回 粒子的分类 二 1.强子：是 (填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子。 和 都是强子。 2.轻子： (填“参与”或“不参与”)强相互作用。 、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子。 3.规范玻色子：是 各种相互作用的粒子，如 、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。 4.希格斯玻色子：是希格斯场的量子激发。 参与 质子 中子 不参与 电子 传递 光子 (多选)关于粒子，下列说法正确的是 A.质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子 B.质子、中子本身也是复合粒子，它们具有复杂的结构 C.质子是带电的强子 D.光子是希格斯玻色子 例3 √ √ 质子和中子是由不同的夸克组成的，它们不是最基本的粒子，故A错误，B正确； 不同的夸克组成的强子，有的带电，有的不带电，质子是带正电的强子，故C正确； 光子是规范玻色子，故D错误。 返回 夸克与粒子物理标准模型 三 1.夸克、夸克模型：1964年，美国科学家盖尔曼等人提出了夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫作 。 2.夸克的种类：上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。 3.意义：电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。 4.粒子物理标准模型是一整套关于 的理论。其中， 、 、 和 是组成物质的几类最基本的粒子。 夸克 粒子 夸克 轻子 规范玻色子 希格斯玻色子 (多选)已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的，它们的带电荷量如表所示，表中e为元电荷。 例4 粒子 π+ π- u d 带电荷量 +e -e + - - + 下列说法正确的是 A.π+由u和组成 B.π+由d和组成 C.π-由u和组成 D.π-由d和组成 √ √ 因π+介子带 ... ...
