三、探索更小的微粒.ppt

问题 分子是不是最小的 探索更小的微粒 分子不是最小的 分子由原子组成 原子还可以再分吗 回忆 摩擦起电 思考 电从何而来 猜想 原子是由更小的粒子组成的 而这些粒子有的带电 电子 1897年 英国科学家汤姆生 1856 1940 发现了比原子小得多的带负电的粒子 电子 说明原子是可分的 原子的核式结构模型 1 建立了类似的核式结构模型 2 原子由什么微粒组成 各带何种电荷 电荷数量之间什么关系 原子带电情况怎样 3 电子怎样运动 1912年卢瑟福提出的行星绕日的核式模型 原子的中央是由很重的带正电的原子核构成的 远离这个核的是很轻的带负电的电子 电子绕着核转 像行星绕着太阳转一样 如果把原子比作一个乒乓球 那么原子核只有针尖般大小 在通常情况下 原子核所带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等 整个原子呈中性 也就是原子对外不显带电的性质 为什么摩擦后物体会带电呢 摩擦起电并不是创造了电 而只是将电子由一个物体转移到另一个物体 实质 电子从一个物体转移到另一个物体上 得到电子带负电 失去电子带正电 用丝绸摩擦玻璃棒 玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子 从而带上正电 而丝绸得到玻璃棒的电子带负电 用毛皮去摩擦橡胶棒 橡胶棒经过摩擦会得到电子 从而带负电 而毛皮失去了电子带正电 因为丝绸和玻璃棒相比 丝绸对电子的束缚能力较强 毛皮和橡胶棒相比 橡胶棒对电子的束缚能力较强一些 为什么摩擦后物体会带电呢 例 毛皮与橡胶棒摩擦后 毛皮带正电 这是因为 A 毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B 毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C 橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D 橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上 A 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 带正电 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跟质子质量之比都大于核的电荷跟质子电荷之比 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 问题 原子核 带正电 中子 不带电 质子 带正电 原子核是由什么构成的呢 质子和中子统称为核子 质子和中子由夸克组成 1964年盖尔曼提出夸克的设想 认为夸克是比强子更深层次的粒子 这是一种理论上假设的构成强子的组成粒子 盖尔曼因此获得了1969年度诺贝尔物理学奖 夸克轨迹图 问题 质子和中子还能分吗 夸克之谜人们一般都认为 物质是由分子构成的 分子是由原子构成的 原子是由电子 质子 中子等基本粒子组成的 而基本粒子则是由比基本粒子更基本的亚粒子组成的 亚粒子也就是人们常说的 夸克 分子 原子和基本粒子 人们不仅通过实验找到了 而且已经在实际应用 而夸克自从60年代科学家们提出这一设想后 全世界的物理学家花费了巨大的财力 物力和人力 设计出了多种夸克模型 建造高能电子对撞机 虽然一些实验现象 证实 夸克的存在 然而单个的夸克至今未找到 人们始终不识庐山真面目 对此 粒子学家们的解释是 因为夸克是极不稳定的 寿命极短的粒子 它只能在束缚态内稳定存在 而不能单个存在 原子核 带正电 中子 不带电 质子 带正电 夸克 粒子的家谱 原子 原子核 质子 中子 夸克 夸克 不带电 电子 带负电 带正电 分子 对原子的认识进程 1897年 汤姆生首先发现了电子1912年卢瑟福提出了原子结构的行星模型的行星绕日的核式模型1919年 卢瑟福用 粒子从氮原子核中打出了质子1932年 查德威克发现了中子 之后 人们认识到原子核是由质子和中子组成1961年 盖耳曼提出夸克的设想 人们认识到质子和中子都是由更小的粒子 夸克组成的 道尔顿 原子 汤姆生 电子 卢瑟福 质子 查德威克 中子 盖耳曼 夸克 加速器 工作原理 利用磁力加速粒子的运动速度 一般有回旋加速器直线加速器对撞机等 目前 加速器已经被广泛地应用到科学研究和医疗等领域 随着对微观粒子的研究 加速器逐渐成为一种必不可少