1、高中物理高中物理选修选修3-5教科版教科版粒子物理学简介粒子物理学简介目标定位目标定位了解构成物质的了解构成物质的“基本粒子基本粒子”及粒子物理的发展及粒子物理的发展史史一、粒子一、粒子1“基本粒子基本粒子”不基本不基本“基本粒子基本粒子”：直到：直到19世纪末，人们认为光子、世纪末，人们认为光子、_、质、质子、子、_是是“基本粒子基本粒子”，随着科学的发展，一方面逐渐，随着科学的发展，一方面逐渐发现了数以百计的新粒子，它们都不是由发现了数以百计的新粒子，它们都不是由_、_、_组成的；另一方面科学家又发现质子、中子等本身组成的；另一方面科学家又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构因此，也有
2、自己的复杂的结构因此，20世纪后半期，就将世纪后半期，就将“基基本本”去掉，统称去掉，统称_2粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：分为三大类：_、_和和_电子电子中子中子中子中子质子质子电子电子粒子粒子强子强子轻子轻子媒介子媒介子3夸克模型夸克模型(1)夸克模型的提出：夸克模型的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由子的夸克模型，认为强子是由_构成的构成的(3)意义：元电荷不再是电荷的意义：元电荷不再是电荷的_，即存在分数电，即存在分数电荷荷(4)夸克的夸克的“
3、禁闭禁闭”夸克不能以夸克不能以_的状态单个出现，这种性质称为夸克的的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭禁闭”夸克夸克反夸克反夸克最小单位最小单位自由自由二、二、3种典型的粒子加速器种典型的粒子加速器1直线加速器直线加速器(1)粒子运动轨迹是粒子运动轨迹是_(2)满足的条件：要保持粒子与高频电场之间的满足的条件：要保持粒子与高频电场之间的_关关系系(3)优点：粒子束的优点：粒子束的_2回旋加速器回旋加速器(1)粒子运动轨迹：在磁场中的粒子运动轨迹：在磁场中的_运动运动(2)满足条件：高频电源的频率满足条件：高频电源的频率_粒子回旋的频率粒子回旋的频率(3)优点：粒子被加速到的能量可达优点：粒
4、子被加速到的能量可达_一条直线一条直线谐振谐振强度高强度高匀速圆周匀速圆周等于等于40 MeV3对撞机对撞机能够实现两束相对运动的粒子能够实现两束相对运动的粒子_的设备叫对撞机的设备叫对撞机工作原理：粒子先在工作原理：粒子先在_中加速，然后射入对撞中加速，然后射入对撞机，反向机，反向_在轨道交叉处相互在轨道交叉处相互_，获得较大能量，获得较大能量.对撞对撞同步加速器同步加速器回旋回旋碰撞碰撞三、粒子的分类和夸克模型三、粒子的分类和夸克模型1粒子的分类粒子的分类分类分类参与的相参与的相互作用互作用发现的粒子发现的粒子备注备注强子强子参与强相参与强相互作用互作用质子、中子、质子、中子、介子、超子介
5、子、超子强子有内部结构，由强子有内部结构，由“夸克夸克”粒子构成的；粒子构成的；强子又可分为介子和强子又可分为介子和重子重子轻子轻子不参与强不参与强相互作用相互作用电子、电子中电子、电子中微子、微子、子、子、子中微子、子中微子、子、子、子中微子子中微子未发现内部结构未发现内部结构媒介子媒介子传递各种传递各种相互作用相互作用光子、中间玻光子、中间玻色子、胶子色子、胶子光子、玻色子、胶子光子、玻色子、胶子分别传递电磁、弱、分别传递电磁、弱、强相互作用强相互作用2.夸克的分类夸克的分类答案答案ADA质子由质子由1个个u夸克和夸克和2个个d夸克组成，中子由夸克组成，中子由1个个u夸克和夸克和2个个d夸克组成夸克组成B质子由质子由2个个u夸克和夸克和1个个d夸克组成，中子由夸克组成，中子由1个个u夸克和夸克和2个个d夸克组成夸克组成C质子由质子由1个个u夸克和夸克和2个个d夸克组成，中子由夸克组成，中子由2个个u夸克和夸克和1个个d夸克组成夸克组成D质子由质子由2个个u夸克和夸克和1个个d夸克组成，中子由夸克组成，中子由2个个u夸克和夸克和1个个d夸克组成夸克组成答案答案B
