初中物理北师大版九年级全一册 16.1 探索微观世界的历程 课件 （18页ppt）

(共18张PPT)
第十六章 粒子和宇宙
探索微观世界的历程
德谟克利特（公元前460－公元前370）
“正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的物都是由看不见的微小粒子——原子构成。原子不能消失，但也不会无中生有。”
——德谟克利特
思维的火花
走向科学
德谟克利特的原子论缺少科学的实验基础，长期以来并不为人们所认同。
直到17世纪，以“化学之父”道尔顿和玻意耳为代表的科学家通过大量的实验才复活和确立了原子论。
他们研究和测量了大量物质的化学反应，发现并确认了如下事实：
1.多数物质可由其他物质通过化学反应合成，这些物质称为化合物；
2.一些物质不能由其他物质通过化学反应来合成，这些物质称为单质，也称为元素；
3.对应各种元素，存在着各种原子，元素的差异就在于它们的原子是不相同的。
1811年，意大利的科学家阿伏伽德罗进一步指出，物质一般不是直接由原子组成，而是由几个原子相结合的分子构成的。
　　用场离子显微镜拍摄的钨针针尖上的原子图样
DNA分子结构
19世纪下半叶，人们研究稀薄气体放电现象时发现，当放电管内气体足够稀薄时，阴极就发射出一种射线，称为阴极射线.
阴极射线管
揭开原子的“面纱”
电子的发现
1897年，英国的物理学家汤姆孙发现，阴极射线在电场或磁场的作用下可发生偏转，方向与带负电的粒子相同，表明这是一种带负电的粒子流，后来人们称这种粒子为电子.
阴极射线偏转现象
电子的发现，打破了原子不可分的概念，是人类对物质结构认识上的一次飞跃.并掀起了新一轮探索物质微观结构的热潮.汤姆孙因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖.
汤姆孙（1856－1940）
揭开原子“面纱”
从1909年到1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子轰击金箔，发现原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。
卢瑟福（1871－1937）
卢瑟福的实验让人们认识到原子虽小，里面却十分空旷，如果我们将原子放大成直径上百米的足球场，在其中央有一颗称为原子核的小米粒，其直径不到原子直径的万分之一，而它的质量却占整个原子质量的99.94％以上。
1919－1932年，卢瑟福和他的学生先后发现了带正电的质子和不带电的中子。
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。
质子
中子
核子
质子数
核电荷数
原子核的组成
探索未有穷期
探索未有穷期
人们很快从实验中陆续发现了更多的粒子，1964盖尔曼继承了他们的长处，提出质子、中子、介子、超子都由三种基础粒子组成，他们分别称为上夸克，下夸克和奇异夸克，科学界把这一模型称为夸克模型
质子
盖尔曼（1929- ）
继盖尔曼之后，人们又相继发现了粲夸克，底夸克和顶夸克。探索未有穷期，你们从这里迈向科学之门
1纳米是10-9米，纳米科技指的是在纳米尺度上了解和控制物质时，发现的新现象，发明的新技术。
纳米科技：从幻想到现实
纳米氧化钛
纳米钛可耐腐蚀，用其涂覆的物品既能耐沸水，又能在海水中浸泡10年不损，它还有神奇的自我修复能力，可作为金属、非金属材料通用的修补剂。
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纳米薄膜
华裔科学家丁肇中在1974年又发现了一种称为J／Ψ的粒 子，因而获得1976年诺贝尔物理学奖。
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