探索更小的微粒.ppt

一、粒子探索的历程,人类是如何一步步揭开物质结构之谜的？,【回顾】,“端”说,墨子,道尔顿,德漠克利特,J.J.汤姆生,一、粒子探索的历程,汤姆生的葡萄干蛋糕原子结构模型合理吗？,【J.J.汤姆生】,【简介】,1856年出生于英格兰。学习于 曼彻斯特欧文学院，1884年搬到了剑 桥大学担任卡文迪许实验室主任。他 的学生之一是欧内斯特卢瑟福，卢瑟 福于1919年接替汤姆生就任卡文迪许 实验室主任。因为X射线的发现，他发 现原子内带负电的粒子命名为电子。 因这一发现获得1906年诺贝尔物理学 奖。极富戏剧性的是，他的儿子J.P. 汤姆生后来因证实电子是一种波而被 授予诺贝尔物理学奖。,【质疑】,二、原子核式结构,【 粒子散射实验】,【思考】,1、你觉得该现象与汤姆生模型有什么矛盾？,2、你觉得应该构建一个怎样的模型？,二、原子核式结构,【 核式结构模型】,1.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速运动。,2.原子核很小，但原子的质量几乎集中在原子核里。,4.原子核带正电量与核外电子带负电量相等。,3.原子内部很空，电子非常小，质量可忽略不计。,【卢瑟福.E】,【简介】,二、原子核式结构,新西兰著名物理学家，被称为核物理之父，开拓了原子的轨道理论，还发现了以他名字命名的元素“鑪”。他就学尼尔森学院和坎特伯雷大学，得到三个学位，1895年，卢瑟福到卡文迪许实验室做博士后研究。1898年，卢瑟福被指派担任麦吉尔大学物理系主任，在那里的工作使他获得了1908年的诺贝尔化学奖。他证明了放射性是原子的自然衰变。他的一个名言是，“科学只有物理一个学科，其他不过相当于集邮活动而已”。,人类认识原子核的结构和它的变化规律，是从 发现天然放射现象开始的。1919年，卢瑟福用粒 子轰击氮核，打出一种粒子，经测定荷质比知道它 是氢原子核，叫做质子。以后又从氟、钠等原子核 中打出质子，从而断定质子是原子核的组成部分。 人们又发现绝大多数原子核的质量2倍于质子质 量，但原子核所带电荷跟质子电荷相等，据此卢瑟 福猜想原子核内还存在另一种质量跟质子差不多、 不带电的粒子，称为中子。这一猜想被他的学生查 德威克用实验证实。,原子核还能分吗?,三、探索更小的粒子,【思考】,三、探索更小的粒子,【原子核结构模型】,1.原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。,4.不是所有的原子核内都有中子，例如氢。,3.原子核内质子和中子质量相当,依靠核力结合。,2.原子核内质子数和核外电子数相等。,【查德威克】,【简介】,1891年出生在英国，中学时代成 绩平平，但坚持自己的信条：会做则必 须做对，一丝不苟；不会做又没弄懂， 绝不下笔。他这种不骛虚荣、实事求是 的精神，使他在科学研究事业中受益一 生，大学时被卢瑟福看中。第一次世界 大战被投入了平民俘虏营。1932年发现 “中子”。中子的发现完成了原子物理 研究上的一项突破性进展，开创了人类 利用原子能的新时代。查德威克因发现 中子的杰出贡献，获得1935年诺贝尔物 理学奖。,三、探索更小的粒子,三、探索更小的粒子,质子和中子还能分吗?,【思考】,1964年盖尔曼提出夸克的设想，认为质子和中子由 一种理论上假设的“夸克”构成。他因此获得了19 69年度诺贝尔物理学奖。,【讨论】,夸克还能再分吗？怎么分？,（提高粒子的运动速度）,各级微小粒子的发现过程有什么共同特点?,三、探索更小的粒子,【归纳】,利用粒子相互撞击，破坏粒子结构，观测粒子内部是否有新粒子出现。,【粒子加速器】,【思考】,如何提高粒子的撞击能量?,例、说出下图中各种粒子