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课件网) 第4章 从原子核到夸克 第4章 从原子核到夸克 电子 质子 中子 核反应 μ子 K介子 π介子 上夸克 下夸克 奇异夸克 粲夸克 底夸克 顶夸克 轻子 胶子 大爆炸 白矮星 中子星 黑洞 粒子 原子核 原子 预习导学·新知探究 梳理知识·夯实基础 多维课堂,师生互动 突破疑难·讲练提升 粒子物理与宇宙的起源 1.了解组成物质的粒子． 2.知道粒子的分类及其作用．(重点) 3.了解宇宙起源的大爆炸假说及恒星的演化． 4．体会宏观世界和微观世界的辩证统一．(难点) , [学生用书P60]) 一、物质结构的更深层次 1．粒子世界 (1)在19世纪末，人们认为电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子．用这个观点成功地解释了各种原子核的一些性质和核反应的一些规律，原子核中放射出电子，使人们怀疑“基本粒子”是否还基本． (2)20世纪中叶，科学家通过高能加速器进行实验，发现了更多的新粒子，如μ子、K介子、π介子、Λ子． (3)参与强相互作用的粒子称为强子，像质子、中子、介子等，称为第一个粒子家族． 2．夸克 (1)质子、中子等强子有着自己复杂的结构，它们有更为基本的成分组成，科学家认为这种成分叫夸克．到此为止已经知道了有六种夸克的存在，它们是：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克． (2)夸克所带的电荷为分数电荷，电荷为元电荷的或． (3)称为第二个粒子家族的是轻子，如电子、μ子、τ子以及与它们相联系的中微子等；称为第三个粒子家族的是媒介子，传递相互作用的粒子，如光子、传递弱相互作用的中间玻色子W±、Z0以及传递强相互作用的胶子． (1)科学研究表明，质子、中子等本身也具有复杂结构．( ) (2)夸克模型指出电子电荷不再是电荷的最小单元．( ) 提示：(1)√ (2)√ 二、自然界两极的奇妙汇合 1．暴胀的宇宙：宇宙起源于一次大爆炸，这种理论被称为宇宙大爆炸理论． 2．恒星的演化 恒星的最后归宿是：质量小于太阳1.4倍的恒星，它会演变成白矮星，即体积很小，质量不太小的恒星；质量是太阳1.4倍～2倍的恒星，会演变成中子星；更大质量的恒星，会演变成“黑洞”． 3．小粒子与大宇宙 物理学的研究范围小到微观粒子，大到浩瀚的宇宙，1979年诺贝尔物理学奖得主格拉肖曾经非常形象地把大至宇观世界小至微观世界的“链条”比喻成一条咬住自己尾巴的大蛇，从尾到首依次对应于粒子、原子核、原子、细胞、一直到超星系团、整个宇宙． 自然界存在的四种作用是什么？ 提示：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用、引力相互作用． 对粒子的认识[学生用书P61] 1．新粒子的发现及特点 发现时间 1932年 1937年 1947年 60年代后 新粒子 反粒子 μ子 K介子与π介子 超子 基本特点 质量与相对应的粒子相同，而电荷及其他一些物理性质相反 比质子的质量小 质量介于电子与质子之间 其质量比质子大 2.粒子的分类 参与的相互作用 发现的粒子 说明 强子 强相互作用 质子、中子、介子、超子 质子是最早发现的强子，强子有内部结构，由“夸克”粒子构成的；强子又可分为介子和重子 轻子 不参与强相互作用 电子和电子中微子，μ子和μ子中微子、τ子和τ子中微子 未发现内部结构 媒介子 传递各种相互作用 光子、中间玻色子、胶子 光子传递电磁相互作用，玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用 3.夸克的分类：夸克有6种，它们是上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克，它们带的电荷分别为元电荷的＋或－.每种夸克都有对应的反夸克． 实验表明强子是有内部结构的，1964年美国物理学家盖尔曼 ... ...
