《最新原子物理学(第十一章)ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新原子物理学(第十一章)ppt课件.ppt（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着
2、，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国
3、已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过
4、了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅2原子物理学11.1 11.1 基本粒子和粒子的相互作用基本粒子和粒子的相互作用 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子9原子物理学11.2 11.2 粒子的观测和粒子的观测和11.3 11.3 守恒定律和对称原理守恒定律和对称原理 基本粒子的一些量子数和对称关系如表达式基本粒子的一些量子数和对称关系如表达式11.211.2所示。所示。 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子10原子物理学11.2 11.2 粒子的观测和粒子的观测和11.3 11.3
5、守恒定律和对称原理守恒定律和对称原理三种相互作用的守恒定律如表三种相互作用的守恒定律如表11.311.3所示。所示。 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子11原子物理学11.2 11.2 粒子的观测和粒子的观测和11.3 11.3 守恒定律和对称原理守恒定律和对称原理 这些相互作用的守恒定律和有关量子数的数值是这些相互作用的守恒定律和有关量子数的数值是从观察到的事实总结出来的，并不是先有完整的理论。从观察到的事实总结出来的，并不是先有完整的理论。但这样的经验规律的总结也就是进入理论的门径。边但这样的经验规律的总结也就是进入理论的门径。边总结经验规律，边发展理论。从这些规律出发，现在总结经验规律，
6、边发展理论。从这些规律出发，现在的研究已进入基本粒子内部结构的问题。有关理论仍的研究已进入基本粒子内部结构的问题。有关理论仍在发展中。在发展中。 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子12原子物理学11.4 11.4 共共 振振 态态 基本粒子互相碰撞时，可以产生一种状态，基本粒子互相碰撞时，可以产生一种状态，即二、三个粒子短时结合在一起。成为一个粒子，即二、三个粒子短时结合在一起。成为一个粒子，这称为共振态或激发态，不久就衰变了。这样的这称为共振态或激发态，不久就衰变了。这样的短期结合，如果也看作基本粒子，那么现在知道短期结合，如果也看作基本粒子，那么现在知道的基本粒子数目，包括以前已谈到的比较
7、稳定的的基本粒子数目，包括以前已谈到的比较稳定的粒子，已有二百多种了。出现了这么多种粒子，粒子，已有二百多种了。出现了这么多种粒子，很难说都是很难说都是“基本基本”的了。的了。第十一章第十一章 基本粒子基本粒子13原子物理学11.4 11.4 共共 振振 态态 共振态分为两类：一类称为共振态分为两类：一类称为重子共振态重子共振态，它，它的衰变产物有重子在内。另一类是的衰变产物有重子在内。另一类是介子共振态介子共振态，它衰变成为两个或两个以上介子。它衰变成为两个或两个以上介子。 1 1、重子共振态（、重子共振态（P389-P389-） 2 2、介子共振态（、介子共振态（P391-P391-）第十
8、一章第十一章 基本粒子基本粒子14原子物理学11.5 11.5 强子分类和层子模型强子分类和层子模型 粒子种类包括共振态已经达到粒子种类包括共振态已经达到200200以上，用各种量子数以上，用各种量子数标记它们的特性到了很复杂的程度，但是可以看出存在着标记它们的特性到了很复杂的程度，但是可以看出存在着一定的系统性和规律性。近年理论的研究认为多样的强子一定的系统性和规律性。近年理论的研究认为多样的强子是由更深一层的层子构成的。我国在这方面的理论工作者是由更深一层的层子构成的。我国在这方面的理论工作者作了不少贡献，并提出作了不少贡献，并提出“层子层子” ” 这个名称（国际上称为这个名称（国际上称为
9、QuarkQuark）。前些年根据强子的特性的对称性，人们提出三个）。前些年根据强子的特性的对称性，人们提出三个层子的模型，近年共振态粒子的连续发现，用三个层子的层子的模型，近年共振态粒子的连续发现，用三个层子的模型来说明复杂的强子情况已经感到不够，又采用四模型来说明复杂的强子情况已经感到不够，又采用四层子层子模型模型。第十一章第十一章 基本粒子基本粒子15原子物理学11.5 11.5 强子分类和层子模型强子分类和层子模型 经过这样的发展，人们认识到，所谓经过这样的发展，人们认识到，所谓“基本粒子基本粒子”，还，还有更基本的内部结构，这就推动了对这些粒子深一层的研究。有更基本的内部结构，这就推
10、动了对这些粒子深一层的研究。 值得注意的一个情况是轻子的数目在很长时间内保持四值得注意的一个情况是轻子的数目在很长时间内保持四种：电子、种：电子、子、电中微子、子、电中微子、中微子和它们的反粒子。多中微子和它们的反粒子。多年来没有新的发现。近年才发现较重的轻子年来没有新的发现。近年才发现较重的轻子。而强子的数。而强子的数目不断增加，且彼此有复杂关系，但是，这些关系是有规律目不断增加，且彼此有复杂关系，但是，这些关系是有规律可循的。可循的。 表表11.4 11.4 中开列了层子和反层子的量子数。这样就可以中开列了层子和反层子的量子数。这样就可以说明强子的特性和彼此关系的对称性。说明强子的特性和彼
11、此关系的对称性。第十一章第十一章 基本粒子基本粒子16原子物理学11.5 11.5 强子分类和层子模型强子分类和层子模型 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子17原子物理学11.5 11.5 强子分类和层子模型强子分类和层子模型 人们推断，每一个介子是一个层子和一个反人们推断，每一个介子是一个层子和一个反层子构成的，重子是三个层子构成的。按照这样层子构成的，重子是三个层子构成的。按照这样的结构方式，可以把数目众多的强子清理出一个的结构方式，可以把数目众多的强子清理出一个头绪来。头绪来。 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子18原子物理学11.6 11.6 关于电磁相互作用关于电磁相互作用1 1、光
12、子、光子 粒子间的电磁相互作用是通过电磁场发生的。粒子间的电磁相互作用是通过电磁场发生的。光子是电磁场的量子，它是粒子间电磁相互作用光子是电磁场的量子，它是粒子间电磁相互作用的媒介。带电体之间，或电流之间，或带电体和的媒介。带电体之间，或电流之间，或带电体和电流之间都有电磁相互作用。电流之间都有电磁相互作用。 第十一章第十一章 基本粒子基本粒子19原子物理学11.6 11.6 关于电磁相互作用关于电磁相互作用2 2、粒子的电磁性、粒子的电磁性 带电粒子大多带一个电子的电荷带电粒子大多带一个电子的电荷e e，正的或负，正的或负的。共振态有带的。共振态有带2e2e电荷的，没有超过电荷的，没有超过2
13、e2e的。的。 从电子和从电子和子在电子上散射的实验以及这两种子在电子上散射的实验以及这两种粒子的磁矩情况，可以得到一个结论：这两种粒子粒子的磁矩情况，可以得到一个结论：这两种粒子直到直到 厘米的半径，是没有内部结构的。关于厘米的半径，是没有内部结构的。关于电子之间和电子之间和子之间的电磁相互作用的其他实验也子之间的电磁相互作用的其他实验也都证实了这个结论。都证实了这个结论。第十一章第十一章 基本粒子基本粒子144 10-20原子物理学11.6 11.6 关于电磁相互作用关于电磁相互作用3 3、来源于电磁作用的强相互作用、来源于电磁作用的强相互作用 用用射线产生射线产生介子。介子。1GeV1GeV以下的以下的射线被射线被质子吸收会产生单个质子吸收会产生单个介子。介子。第十一章第十一章 基本粒子基本粒子21原子物理学11.7 11.7 弱相互作用弱相互作用1 1、弱相互作用的辨认、弱相互作用的辨认2 2、守恒定律、守恒定律 在弱相互作用中，能量、线动量、角动量、在弱相互作用中，能量、线动量、角动量、重子数、总电量都是守恒的。这些量的守恒在强重子数、总电量都是守恒的。这些量的守恒在强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用中是共同相互作用、电磁相互作用和弱相互作用中是共同的规律。的规律。第十一章第十一章 基本粒子基本粒子