Рефераты История открытия элементарных частиц

Вернуться в Естествознание

История открытия элементарных частиц
ПЛАН
Введение
Открытие элементарных частиц
2. Теории элементарных частиц
Квантовая электродинамика (КЭД)
Теория кварков
Теория электрослабого взаимодействия
Квантовая хромодинамика
Заключение
Литература
Введение.

В середине и второй половине ХХ века в тех разделах физики, которые
заняты изучением фундаментальной структуры материи, были получены поистине
удивительные результаты. Прежде всего это проявилось в открытии целого
множества новых субатомных частиц. Их обычно называют элементарными
частицами, но далеко не все из них действительно элементарны. Многие из них
в свою очередь состоят из еще более элементарных частичек.
Мир субатомных частиц поистине многообразен. К ним относятся протоны и
нейтроны, составляющие атомные ядра, а также обращающиеся вокруг ядер
электроны. Но есть и такие частицы, которые в окружающем нас веществе
практически не встречаются. Время их жизни чрезвычайно мало, оно составляет
мельчайшие доли секунды. По истечении этого чрезвычайно короткого времени
они распадаются на обычные частицы. Таких нестабильных короткоживущих
частиц поразительно много: их известно уже несколько сотен.
В 60-70-е годы физики были совершенно сбиты с толку многочисленностью,
разнообразием и необычностью вновь открытых субатомных частиц. Казалось, им
не будет конца. Совершенно непонятно, для чего столько частиц. Являются ли
эти элементарные частицы хаотическими и случайными осколками материи? Или,
возможно, они таят в себе ключ к познанию структуры Вселенной? Развитие
физики в последующие десятилетия показало, что в существовании такой
структуры нет никаких сомнений. В конце ХХ в. физика начинает понимать,
каково значение каждой из элементарных частиц.
Миру субатомных частиц присущ глубокий и рациональный порядок. В
основе этого порядка - фундаментальные физические взаимодействия.

1. Открытие элементарных частиц.

Открытие элементарных часиц явилось закономерным результатом общих
успехов в изучении строения вещества, достигнутых физикой в конце 19 в. Оно
было подготовлено всесторонними исследованиями оптических спектров атомов,
изучением электрических явлений в жидкостях и газах, открытием
фотоэлектричества, рентгеновских лучей, естественной радиоактивности,
свидетельствовавших о существовании сложной структуры материи.
Исторически первой открытой элементарной частицей был электрон —
носитель отрицательного элементарного электрического заряда в атомах. В
1897 Дж. Дж. Томсон установил, что т. н. катодные лучи образованы потоком
мельчайших частиц, которые были названы электронами. В 1911 Э. Резерфорд,
пропуская альфа-частицы от естественного радиоактивного источника через
тонкие фольги различных веществ, выяснил, что положительный заряд в атомах
сосредоточен в компактных образованиях — ядрах, а в 1919 обнаружил среди
частиц, выбитых из атомных ядер, протоны — частицы с единичным
положительным зарядом и массой, в 1840 раз превышающей массу электрона.
Другая частица, входящая в состав ядра, — нейтрон — была открыта в 1932 Дж.
Чедвиком при исследованиях взаимодействия a-частиц с бериллием. Нейтрон
имеет массу, близкую к массе протона, но не обладает электрическим зарядом.
Открытием нейтрона завершилось выявление частиц — структурных элементов
атомов и их ядер.
Вывод о существовании частицы электромагнитного поля — фотона — берёт
своё начало с работы М. Планка (1900). Предположив, что энергия
электромагнитного излучения абсолютно чёрного тела квантованна, Планк
получил правильную формулу для спектра излучения. Развивая идею Планка, А.
Эйнштейн (1905) постулировал, что электромагнитное излучение (свет) в
действительности является потоком отдельных квантов (фотонов), и на этой
основе объяснил закономерности фотоэффекта. Прямые экспериментальные
доказательства существования фотона были даны Р
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100