粒子探索的歷程

1、一、粒子探索的歷程,,人類是如何一步步揭開物質(zhì)結(jié)構(gòu)之謎的？,【回顧】,,“端”說,,墨子,道爾頓,德漠克利特,J.J.湯姆生,一、粒子探索的歷程,,湯姆生的葡萄干蛋糕原子結(jié)構(gòu)模型合理嗎？,【J.J.湯姆生】,【簡介】,1856年出生于英格蘭。學(xué)習(xí)于曼徹斯特歐文學(xué)院，1884年搬到了劍橋大學(xué)擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任。他的學(xué)生之一是歐內(nèi)斯特·盧瑟福，盧瑟福于1919年接替湯姆生就任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任。因?yàn)閄射線的發(fā)現(xiàn)，他發(fā)

2、現(xiàn)原子內(nèi)帶負(fù)電的粒子命名為電子。因這一發(fā)現(xiàn)獲得1906年諾貝爾物理學(xué)獎。極富戲劇性的是，他的兒子J.P.湯姆生后來因證實(shí)電子是一種波而被授予諾貝爾物理學(xué)獎。,【質(zhì)疑】,,二、原子核式結(jié)構(gòu),,,【 α粒子散射實(shí)驗(yàn)】,【思考】,1、你覺得該現(xiàn)象與湯姆生模型有什么矛盾？,2、你覺得應(yīng)該構(gòu)建一個怎樣的模型？,二、原子核式結(jié)構(gòu),,【 核式結(jié)構(gòu)模型】,,1.原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，繞核高速運(yùn)動。,2.原子核很小，但原子的質(zhì)量幾乎集中

3、在原子核里。,4.原子核帶正電量與核外電子帶負(fù)電量相等。,3.原子內(nèi)部很空，電子非常小，質(zhì)量可忽略不計(jì)。,,【盧瑟福.E】,【簡介】,,二、原子核式結(jié)構(gòu),新西蘭著名物理學(xué)家，被稱為核物理之父，開拓了原子的軌道理論，還發(fā)現(xiàn)了以他名字命名的元素“鑪”。他就學(xué)尼爾森學(xué)院和坎特伯雷大學(xué)，得到三個學(xué)位，1895年，盧瑟福到卡文迪許實(shí)驗(yàn)室做博士后研究。1898年，盧瑟福被指派擔(dān)任麥吉爾大學(xué)物理系主任，在那里的工作使他獲得了1908年的諾貝爾化學(xué)獎。

4、他證明了放射性是原子的自然衰變。他的一個名言是，“科學(xué)只有物理一個學(xué)科，其他不過相當(dāng)于集郵活動而已”。,人類認(rèn)識原子核的結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，打出一種粒子，經(jīng)測定荷質(zhì)比知道它是氫原子核，叫做質(zhì)子。以后又從氟、鈉等原子核中打出質(zhì)子，從而斷定質(zhì)子是原子核的組成部分。 人們又發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量2倍于質(zhì)子質(zhì)量，但原子核所帶電荷跟質(zhì)子電荷相等，據(jù)此盧瑟福猜想原

5、子核內(nèi)還存在另一種質(zhì)量跟質(zhì)子差不多、不帶電的粒子，稱為中子。這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)。,原子核還能分嗎?,,三、探索更小的粒子,【思考】,,三、探索更小的粒子,【原子核結(jié)構(gòu)模型】,,1.原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。,4.不是所有的原子核內(nèi)都有中子，例如氫。,3.原子核內(nèi)質(zhì)子和中子質(zhì)量相當(dāng),依靠核力結(jié)合。,2.原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相等。,,【查德威克】,【簡介】,,1891年出生在英國，中學(xué)時代成績平平

6、，但堅(jiān)持自己的信條：會做則必須做對，一絲不茍；不會做又沒弄懂，絕不下筆。他這種不騖虛榮、實(shí)事求是的精神，使他在科學(xué)研究事業(yè)中受益一生，大學(xué)時被盧瑟福看中。第一次世界大戰(zhàn)被投入了平民俘虜營。1932年發(fā)現(xiàn)“中子”。中子的發(fā)現(xiàn)完成了原子物理研究上的一項(xiàng)突破性進(jìn)展，開創(chuàng)了人類利用原子能的新時代。查德威克因發(fā)現(xiàn)中子的杰出貢獻(xiàn)，獲得1935年諾貝爾物理學(xué)獎。,三、探索更小的粒子,,三、探索更小的粒子,質(zhì)子和中子還能分嗎?,【思

7、考】,,1964年蓋爾曼提出夸克的設(shè)想，認(rèn)為質(zhì)子和中子由一種理論上假設(shè)的“夸克”構(gòu)成。他因此獲得了1969年度諾貝爾物理學(xué)獎。,【討論】,夸克還能再分嗎？怎么分？,,（提高粒子的運(yùn)動速度）,各級微小粒子的發(fā)現(xiàn)過程有什么共同特點(diǎn)?,,三、探索更小的粒子,【歸納】,,利用粒子相互撞擊，破壞粒子結(jié)構(gòu)，觀測粒子內(nèi)部是否有新粒子出現(xiàn)。,【粒子加速器】,【思考】,如何提高粒子的撞擊能量?,,例、說出下圖中各種粒子的名稱和帶電情況。,,例、已知鈉