Элементарные частицы. Античастицы. Кварки

1. Что такое элементарные частицы

Элементарные частицы — это частицы, которые на данном уровне знаний считаются неделимыми.

К ним относятся:

• электрон;

• протон;

• нейтрон;

• фотон;

• нейтрино.

 Однако оказалось, что не все из них действительно элементарны.

---

2. Классификация частиц

Все частицы делятся на две основные группы:

1) Фермионы

• составляют вещество;

• имеют полуцелый спин.

2) Бозоны

• переносят взаимодействия;

• имеют целый спин.

---

Наглядная схема классификации

---

3. Античастицы

Для каждой частицы существует античастица:

• имеет ту же массу;

• противоположный заряд.

Пример:

• электрон → позитрон.

Античастицу электрона предсказал Поль Дирак.

---

4. Аннигиляция

При встрече частицы и античастицы происходит:

аннигиляция — превращение в энергию.

 Выделяется энергия в виде фотонов.

---

Наглядная схема аннигиляции

---

5. Кварки

Оказалось, что протоны и нейтроны состоят из более мелких частиц — кварков.

Модель кварков предложили:

• Мюррей Гелл-Манн

• Джордж Цвейг

---

Виды кварков:

• up (u);

• down (d);

• strange (s);

• charm (c);

• top (t);

• bottom (b).

---

6. Строение протона и нейтрона

• Протон = u + u + d

• Нейтрон = u + d + d

 Кварки имеют дробные заряды.

---

Наглядная схема кварков

---

7. Особенности кварков

• не существуют поодиночке;

• связаны сильным взаимодействием;

• образуют адроны (протоны, нейтроны).

---

8. Значение изучения частиц

• понимание строения материи;

• развитие квантовой теории;

• создание ускорителей частиц;

• изучение ранней Вселенной.

---

9. Итоги

• Элементарные частицы — основа материи;

• Существуют античастицы;

• При аннигиляции выделяется энергия;

• Протоны и нейтроны состоят из кварков;

• Кварки — фундаментальные частицы.

---

Вопросы для самопроверки

1. Что такое элементарные частицы?

2. На какие группы они делятся?

3. Что такое античастица?

4. Кто предсказал существование античастиц?

5. Что происходит при аннигиляции?

6. Что такое кварки?

7. Из каких кварков состоит протон?

8. Почему кварки не существуют отдельно?