Кварковая модель строения элементарных частиц

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физико-математический факультет

Кафедра общей физики

Кварковая модель строения элементарных частиц

Курсовая работа

Выполнил студент

3 курса отделения

«физика - информатика»

группы «Д»

Дегтярев Н.С.

Научный руководитель: доцент, кандидат

физико-математических наук

Е.П. Данько

Работа защищена «__»_________________2007г.

Оценка _____________________________________

Проверил ___________________________________

Благовещенск 2007

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 ЛЕПТОНЫ

1.2 АДРОНЫ

2. ГИПОТЕЗА О СУЩЕСТВОВАНИИ КВАРКОВ

2.1 СУПЕРМУЛЬТИПЛЕТЫ

2.2 КВАРКОВАЯ ГИПОТЕЗА

2.2.1 ОТКРЫТИЕ С – КВАРКА

2.2.2 ОТКРЫТИЕ В – КВАРКА

3. КВАНТОВАЯ ХРОМОДИНАМИКА

3.1 ГЛЮОНЫ

3.2 АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Данная курсовая работа посвящается изучению кварковой модели, которая объясняет не только систематику, но и динамику адронов. Она приводит к массе оправдывающихся предсказаний и в настоящее время считается общепризнанной.

Актуальность данной проблематики обусловлена стремлением человека понять устройство мира и объяснить окружающие его явления. В настоящее время создана теория, так называемая квантовая хромодинамика, описывающая поведение кварковых систем.

Целью работы является изучение кварковой модели строения элементарных частиц, что предусматривает решение следующих задач:

- познакомиться с классификацией элементарных частиц;

- рассмотреть кварковую модель строения частиц;

- узнать основные положения квантовой хромодинамики.

Материалом для работы послужили данные, полученные при работе с литературой и Internet.

Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения, приложений и списка литературы, изложенного на 33 странице.

Во введении обуславливается актуальность работы, формулируются основные цели и задачи, а также используемый материал.

В первой главе рассматриваются виды элементарных частиц и их классификация.

Во второй главе рассказывается о создании кварковой теории и открытии кварков.

В третьей главе приводятся основные положения квантовой хромодинамики и дается понятие о глюонах и асимптотической свободе.

В заключении в обобщенном виде подводятся итоги работы.

В приложении приводятся таблицы и графики.

1. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Понятие «элементарная частица» в физике возникло в связи с идеей отыскания таких неделимых далее частиц, из которых состоит вся материя. Неделимость вначале приписывалась атомам, потом – ядру, затем – нуклонам.

Впервые об элементарных частицах как о составных частях любого атома стали говорить в конце XIX – начале XX столетия. Именно в это время было показано, что атомы могут преобразовываться друг в друга при радиоактивных превращениях. В эти же годы были открыты катодное и рентгеновское излучения, испускание которых различными атомами свидетельствовало о сходном строении всех атомов.

Следующими этапами в познании строения атома было открытие атомного ядра (1911 г.) и его составных частей: протона (1919 г.) и нейтрона (1932 г.).

Элементарными частицами современная физика условно называет большую группу мельчайших микрочастиц, не являющихся атомами или атомными ядрами (за исключением протона, который является ядром атома водорода). В настоящее время к «истинно» элементарным принято относить следующие частицы (и их античастицы):

1) лептоны (е, μ, τ и соответствующие им нейтрино);

2) кварки;

3) фотоны и промежуточные бозоны W^± , Z⁰ .

В настоящее время открыто и исследовано так много элементарных частиц, что для их обозначения уже использованы все свободные буквы греческого алфавита и много букв латинского алфавита. Причем существуют изотопические (зарядовые) мультиплеты частиц, все члены которых обозначаются одинаковыми буквами (например, Σ⁺ , Σ^- , Σ^о и т.п.). Кроме того, для обозначения частиц используются буквы со штрихами, со звездочками и с цифрами. Вообще, число элементарных частиц (включая нестабильные частицы - резонансы) вместе с античастицами в несколько раз превышает число элементов периодической системы Менделеева, поэтому становится довольно бессмысленным считать их элементарными:

Все частицы (в том числе и неэлементарные частицы и квазичастицы) разделяются на бозоны и фермионы. Бозонами (или бозе-частицами) называются частицы или квазичастицы, обладающие нулевым или целочисленным спином. Бозоны подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна (отсюда и происходит их название). К бозонам относятся: гипотетический гравитон (спин 2), фотон (спин 1), промежуточные векторные бозоны (спин 1), глюоны (спин 1), мезоны и мезонные резонансы, а также античастицы всех перечисленных частиц. Частицы или квазичастицы с полуцелым спином называются фермионами (или ферми-частицами). Для них справедлив принцип Паули, и они подчиняются статистике Ферми—Дирака (отсюда и происходит их название). К ферм

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать