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新人教版 选择性必修三
第五章 原子核
5.5 “基本粒子”
图中显示的是质子对质子碰撞后粒子的轨迹。20世纪,人们通过对粒子碰撞和宇宙线的观测,发现了很多新粒子。这些新发现的粒子分为哪几类 彼此间有什么关系
直到19世纪末,人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。
原子
电子
质子
中子
原子核
电子云
+
=
1、基本粒子
2、粒子
不同种类的新粒子
质子、中子有复杂结构
所以,从20世纪后半期起,就将"基本"二字去掉,统称为粒子。
一、发现新粒子
①研究宇宙线发现新的粒子
②利用加速器发现新的粒子
年份 发现的粒子 年份 发现的粒子
1931—1940 正电子、u子 1971—1980 τ子、胶子、J/Ψ介子
1941—1950 K介子、π介子 1981—1990 W 和Z玻色子
1951—1960 反质子、电子、中微子 1991—2000 τ子中微子
1961—1970 u子中微子 2001年至今 希格斯玻色子
超子:质量比质子的质量大很多
反粒子:质量、寿命、自旋等物理性质相同,电荷等其他性质相反的粒子。
电子——正电子
质子——反质子
分类 参与的相互作用 发现的粒子 备注
强子 参与强相互作用 质子、中子、介子、超子 强子有内部结构,由夸克构成
轻子 不参与强相互作用 电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 未发现内部结构
规范玻 色子 传递各种相互作用 光子、中间玻色子、胶子 光子、中间玻色子、胶子分别传递电磁、弱、强相互作用
希格斯 玻色子 — — 希格斯玻色子是这几种基本粒子中最后一个被发现的
二、粒子的分类
拓展学习
夸克与粒子物理标注模型
夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破,它指出电子电荷不再是电荷的最小单元,即存在分数电荷。
1、下列说法正确的是( )
A.原子是组成物质的不可再分的最小粒子
B.原子是最大的粒子
C.原子由原子核和核外电子构成,质子和中子构成了原子核
D.质子、中子本身也是复合粒子,它们也有着自己复杂的结构
CD
随堂练习
2、关于放射性元素的半衰期,下列说法中正确的是( )
A.半衰期是原子核全部衰变所需时间的一半
B.半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
C.半衰期是原子量减少一半所需的时间
D.半衰期是元素质量减少一半所需的时间
B
3、为了探究宇宙起源,科学家将利用阿尔法磁谱仪(AMS)在太空中寻找“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反,则反氢原子是( )
A.由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成
B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成
C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成
D.由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成
解析 :反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成,故B正确。
B
4、(多选)下列关于夸克模型的说法正确的是( )
A.强子是由更基本的成分夸克组成的
B.夸克的电荷量分别为元电荷的+或-
C.每种夸克都有对应的反夸克
D.夸克能以自由的状态单个出现
ABC
5、目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克所带的电荷量为e,d夸克所带的电荷量为- e,e为元电荷,下列论断中可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
B