2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十九章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十九章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙 Word版含答案第2页

  二、粒子和宇宙

  1."基本粒子"不基本

  (1)19世纪末,人们认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。

  (2)后来认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子,并称为"基本粒子"。

  随着科学的进一步发展,科学家们逐渐发现了数以百计的不同种类的新粒子,它们都不是由质子、中子、电子组成的,另外又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构。所以,从20世纪后半期起,就将"基本"二字去掉,统称为粒子。

  2.发现新粒子与夸克模型

  (1)反粒子

  实验中发现,对应着许多粒子都存在质量、寿命、自旋等物理性质与过去已经发现的粒子相同,而电荷等其他性质相反的粒子,这些粒子叫做反粒子。例如,电子的反粒子就是正电子。

  (2)粒子的分类

  按照粒子与各种相互作用的不同关系,可将粒子分为三大类:

  ①强子:参与强相互作用的粒子,质子是最早发现的强子。

  ②轻子:不参与强相互作用的粒子,最早发现的轻子是电子。

  ③媒介子:是传递各种相互作用的粒子,如光子、中间玻色子、胶子。

  (3)夸克模型的提出

  1964年提出的夸克模型,认为强子是由更基本的夸克组成的。

  3.宇宙及恒星的演化

  (1)宇宙演化

  根据大爆炸理论,在宇宙形成之初是"粒子家族"尽显风采的时期。在大爆炸之后逐渐形成了夸克、轻子和胶子等粒子,随后经过强子时代、轻子时代、核合成时代。继续冷却,质子、电子、原子等与光子分离而逐步组成恒星和星系。

  (2)恒星的演化

  ①恒星的形成:大爆炸后,在万有引力作用下形成星云团,进一步凝聚使引力势能转变为内能,温度升高,直到发光,于是恒星诞生了。

  ②恒星演变:核聚变反应,层级递进地在恒星内发生,直到各种热核反应不再发生时,恒星的中心密度达到极大。

  ③恒星归宿:恒星最后的归宿有三种,它们是白矮星、中子星、黑洞。

  

1.自主思考--判一判