Elementaarosakesed Kõige lihtsamad ja algelisemad osakesed. Pole olemas sellist osakest, mis ei muutu. Vastastikmõju- intergratsioon Kõige nõrgem jõud on gravitatsioonijõud. See toimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile ja on nii nõrk, et üksikute osakeste juures pole tema toimet võimalik mõõta. Ainult tänu sellele,et ta mõjub kuitahes kuitahes kaugele ja toimib ainult ühtemoodi, s.o. tõmbavalt muutub ta suurte kehade (nt maakera) juures tuntavaks. Gravitatsioonijõud on maa külge tõmbejõud. Osakeste vaheline tõmbejõud. Gravitatsioon hõõlmab kogu mateeriat. Teiseks on elektromagneetilinejõud-vastastikmõju. Kõigi elektriliste laetud osakeste vahel. Aatomitele ja makrokehadele mõjuv jõud on seotud just selle vastastikmõjuga. Tuumajõud. Ainult tuuma sees, kaugemal ei mõju. Neutronite ja prootonite vahel tuumas. Prooton ja neutron on liitosakesed. Nad koosnevad üliväikestest liikuvatest osakestest- kvarkidest. Tugev vastastikmõju ongi te...
..................................................................................................................3 2. Elementaarosakeste füüsika..........................................................................................4 3. Vastastikmõjud.............................................................................................................5 4. Mateeriaosakesed ja värvilaeng....................................................................................7 5. Antiosakesed ja vaheosakesed......................................................................................8 6. Kosmilised kiired ja kiirendid.......................................................................................9 7. Osakeste detektorid......................................................................................................10 8. Kokkuvõte....................................................................................................................11 9
Küsimused elementaarosakeste füüsika peale 1. Võrdle nelja vastastikmõju liiki. Tugevus, millele mõjub jne 40-42 2. Selgita, mille poolest erinevad elementaarosakesed ja fundamentaalosakesed? 3. Pane kirja, millise osakesed on mateeriaosakesed ja millised vaheosakesed. Mille poolest nad erinevad? 42 ja 46 4. Selgita, mis osakesed on kvargid, miks on kvarkidel värvilaeng ja mida see tähendab? Lk 43-44 5. Antiosakesed. Mis need on ja kuidas nad tekivad? 45 6. Milliseid osakesi kutsutakse virtuaalseteks? 46 7. Mis osakesed on gluuonid ja millist vastastikmõju nad põhjustavad? 8. Vaheosakesed kõik mis tead lk 46-47 9. Kosmilised kiired. Milliseid osakesi langeb Maale kosmosest? lk 48 10. Kirjelda, kuidas töötavad kiirendid. Milliseid osakesi ja kuidas kiirendatakse? Lk 48-51 11. Millistest osadest kiirendi koosneb? Lk 50-51 12. Mille poolest erinevad lineaarkiirendi ja tsükliline kiirendi? Lk 50 13
kvarkide sellist omadust pole täheldatud peavad kvargid ühinema nii et selline omadus kaoks. 9. Mis tagab selle, et elementaarosakesed on "valged"? Nii katsed kui ka vastav teooria kinnitavad, et kvarkidest saab moodustada elementaarosake ainult nii, et koos on kõik kolm eri värvi. Kolme erinevavärvi liitmisel tekib valge värvus. (S+P+R=V) 10. Iseloomusta antiosakesi ja nende põhiomadust. Antiosakesed on vastaslaenguga ja vastandvärviga kui osakesed. Antiosakesed on pmt. Samad, mis on osakesed. Elementaarosakesed väliselt ei pea laengut omama. 11. Selgita ka näite kaudu, miks mesonid pole püsivad? Kuna mesonid sisaldavad antikvarke, siis nad ei saa meie maailmas kaua eksisteerida. 12. Millena võib vaadelda footoneid? Footoneid võib vaadelda kui elektomagnetilise vastastikmõju vahendajaid. Vastastikmõju ülekandumise ajal ei saa neid registreerida ega püüda, sellepärast neid nim. virtuaalseteks. 13. Iseloomusta gluuoneid.
laengut nim elementaarlaenguks). Ennustatud osake positron avastati eksperimentaalselt 1932 a. Teineteisega kohtumisel elektron ja positron annihileeruvad (kaovad) tekitades suure energiaga footoneid st muunduvad valguskvantideks (footoniteks). Footonid võivad ka elektron-positronpaari tekitada. Hiljem avastati ka teistele osakestele teisikud (antiosakesed). Tänapäeval on kindlaks tehtud, et kõikidel osakestel on antiosakesed. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis toimub annihileerumine, st mõlemad osakesed kaovad muundudes footoniteks või teisteks osakesteks. On avastatud ka antiprooton ja antineutron. Mõnede neutraalsete osakeste, nt neutroni, footoni jt endi ja nende antiosakeste füüsikalised omadused on täiesti ühesugused. Selle loetakse neid üheks ja samaks osakeseks. ANTIAINE Aatomid, mille tuum koosneb antinuklonidest (antiprootonitest ja antineutronitest),
Sisukord · Sissejuhatus 3 · Elementaarosakesed 4 · Mateeriaosakesed 5 · Vaheosakesed 5 · Vastastikmõju 6 · Värv- tugeva vastastikmõju laeng 7 · Antiosakesed 7 · Kosmilised kiired 8 · Kiirendid 8 · Osakeste detektorid 9 · Kokkuvõte 10 · Kasutatud kirjandus 11 Sissejuhatus Sõnal elementaarne on kaks tähendust -- lihtne ja millegi koostisosa. Elementaarosakeste puhultulevad kõne alla mõlemad tähendused. Elementaarosakesteks loetakse osakesi, mis on kõigelihtsamad, st
· kannavad tugeva vastasmõju laengut värvi · on punased, kollased või sinised neist saame moodustada valgeid osakesi · universumis on kvarkide arv jääv · prootonid, neutronid koosnevad kvarkidest, mis omakorda moodustavad tuuma Leptonid · osalevad vaid nõrgas vastasmõjus · eksisteerivad ka iseseisvalt · lepton elektron Antiosakesed · igal fundamentaalosakesel on oma antiosakesed · antiosakese omadused on samasugused nagu osakesel endal, ainult laeng on vastandmärgiline · elektron positron · kvark antikvark · prooton antiprooton · antiprooton koosneb antikvarkidest · valgeid osakesi saab kvarkidest moodustada ka paarikaupa kvark ja tema antikvark (mesonid) · kvarke ei saa teineteisest lahutada kulutatava energia arvelt tekib uus kvark antikvark paar
Häädemeeste Keskkool Elementaarosakeste füüsika Referaat Koostaja: Tiiu Hanson Häädemeeste 2010 Sisukord Sissejuhatus.................................................................................................................................3 Vastastikmõjud............................................................................................................................4 Mateeriaosakesed........................................................................................................................4 Värv tugeva vastastikmõju laeng....................................................................
Osakestefüüsika kordamine 12D 1) Fermionid ja bosonid. Mille alusel jaotatakse. Millised osakesed kummagi alla kuuluvad (näide) Osakesi eristatakse spinni alusel. Bosonid: Null või täisarvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: footon, gluuon, W ja Zboson Fermion: Poolearvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: elektron, prooton neutron. 2) Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip: Aatomis ei saa olla mitu elektroni, mille olek on määratud 4 kvantarvu ühesuguse kombinatsiooniga. Fermionid järgivad Pauli keeluprintsiipi. Bosonid ei allu Pauli keeluprintiibile 3) Hadronid ja leptonid. Mis on jaotuse aluseks, millised on vastavate liikide näited. Osakeste jaotus neile mõjuvate jõudude alusel Hadronid: Osakesed, millele mõjub tugev vastastikmõju. Nt: prooton, neutron, piion (pi meson) Leptonid: Osakesed, millele ei mõju tugev vastastikmõju. Nt: elektron, n...
kaks kvanti. Gamma-kavnt muundub vastastikmõjus tuumaga elektron-positronpaariks. Aine võib muunduda väljaks ja vastupidi. Elementaarosakesed võivad muunduda, kuid ei koosne vabas olekus eksisteerivatest osakestest. Elementaarosakeste de Broglie´ lainepikkus on samas suurusjärgus kui nende läbimõõt; elementaarosakestega toimuvates protsessides avalduvad selgesti kvantomadused. Kõigile elementaarosakestele vastavad antiosakesed. Osakese ja selle antiosakese massid on võrdsed, mõned karakteristikud, nt elektrilaeng, on vastandmärgilised. Osake ja antiosake annihileeruvad kohtumisel esialgsed osakesed kaovad ning asemele tekib paar uusi osakesi ja antiosakesi. Elementaarosakeste põhilisteks karakteristikuteks on: a) seisumass; b) laengutüüpi kvantarvud, mis võimaldavad klassifitseerida ja määravad, millised muundumised on lubatud; c) eluiga; d) muundumisprotsesside tõenäosused.
TUUMAFÜÜSIKA RAKENDUSED v Tuumarelvad v Elektrienergia tootmine v Radioaktiivsete isotoopide meetod v Allveelaevad ja jäälõhkujad (tuumkütused) Tuumarelvad v Relv, mis põhineb tuumaenergia kasutamisel v Mõjutegurid lööklaine, valguskiirus ja radioaktiivne kiirgus v Neid loetakse ka massihävitusrelvadeks. v Tuumarelvaks on näiteks tuumapomm Tuumapomm Tuumapommis on ahelreaktsiooni tekkimiseks vaja teatud kriitiline mass ainet. Kui kriitilise aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis k=1 ja reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui k>1 (aine mass on kriitilisest massist suurem) toimub plahvatus, viimast kasutataksegi tuumapommides. Tuumpommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Uraan on looduslik, aga seda rikastatakse. Plutooniumi toodetakse spetsiaalsetes reaktorites. Tuumapomm Elektrienergia tootmine v Elektrienergiaga on tegu energeetika sei...
Elementaarosakeste füüsika Elementaarosakese mõiste areng- Ajalooliselt on arvatud, et väikseim osake on aatom ( kreeka k ’jagamatu’). Hiljem avastati, et need koosnevad aatomituumadest ja elektronidest. Siis avastatu aatomituuma alamstruktuur: prootonid ja neutronid, mida omakorda pikalt peegi jagamatuteks. Nüüd on teada, et ka prootonid ja neutronid ei ole jagamatud osakesed, vaid koosnevad kvarkidest. Kuid kindlasti pole tegemist lõpliku füüsikateooriga- elementaarosakeste loetelu saab tõenäoliselt tulevikus täiendada või korrigeerida. Seega sõltub elementaarosakese mõiste sellest, kui väikesemõõtmelisi struktuure parasjagu olemasolev tehnoloogia võimaldab uurida. Elementaarosakesed- mateeria kõige väiksemad koostisosad, mis käituvad ühtse tervikuna ega koosne lihtsamatest osakestest. Paljudest elementaariosakestest koosnevaid kehasid nimetatakse makrokehadeks. FUNDAMENTAALOSAKESED Paljud loevad elementaarosakesteks näiteks pro...
3.Mis on värvilaeng,kus ta esineb? Värvilaeng on kvarke ja gluuoneid iseloomustav kvantarv, mis on sarnane (natuke!) elektrilaenguga. Kolme liiki - punane, sinine ja roheline. Igale värvile vastab tema antivärvilaeng - antipunane, antisinine ja antiroheline. Elementaarosakese koosseisus peab olema korraga kõik kolm värvilaengut. Kuna punane , roheline ja sinine annavad kokku valge värvuse, öeldakse, et kõik elementaarosakesed on valged. 4.Nimeta antiosakesed /elektron,prooton,neutron/ See on osakene, mille kõik laengud on vastupidise märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Näiteks elektroni antiosakene on positron, selle mass on võrdne elektroni massiga ja laeng ka , ainult pluss märgiga. Antiprooton, antineutron.5.Mida kujutavad endast vaheosakesed,kus nad esinevad? Vaheosakesed on fundamentaalse jõu vahendajad. W+- ja Z0 osakesed ( vahebosonid) on nõrga vastastikmõju kvandid.
Elektronõrk vastasmõju lagunes nõrgaks ja elektromagnetiliseks vastasmõjuks. (Sellega oli algse vastasmõju lagunemine neljaks tuntud fundamentaalseks vastasmõjuks lõpule jõudnud). · Pärast 106 s oli temperatuur 1013 K. Kvargid ei saanud enam vabade osakestena eksisteerida, vaid ühinesid hadroniteks. Temperatuuri langedes raskemad hadronid lagunesid ning lõpuks jäid üle prootonid ja neutronid ning nende antiosakesed. · Pärast 104 s oli temperatuur langenud 1012 kelvinile. Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid väga väike osa, säilis 1 osake miljardist. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest - barüonainest. Tihedus langes 1013 g·cm 3 -le, mis oli ikka veel tohutu suur. · Pärast 10 sekundit, temperatuuridel alla 109 K, ühinesid prootonid ja neutronid
lagunemise kergemateks. Vastastikmõjude ligikaudne võrdlus tuuma mõõtmete kaugusel: (elektromagnetiline jõud on võetud võrdseks ühega) Vastastikmõju nimetus Gravitatsioonijõud 10-36 Elektromagnetiline jõud 1 Tugev jõud 20 Nõrk jõud 10-7 Mateeriaosakesed ja antiosakesed Mateeriaosakesed on põhiosa fundamentaalosakestest ehk kõige alsematest osakestest. Mateeriaosakesed on leptonid ja kvargid. Leptonid Leptonid on nõrga vastastikmõju esindajad ning võivad esineda ka iseseisvalt. Elektrilaengut omavad leptonid (nt.elektron) osalevad elektromagnetilises vastastikmõjus. Kõik leptonid osalevad nõrgas vastastikmõjus ja see on ainus vahend elektriliselt neutraalsete leptonite ehk neutriinode jälgimiseks
lõkspinna sees toimuvast ei saa me mingit teavet. Mustade aukude kvantaurumine Tänapäeva üks kuulsamaid füüsikuid Stephen William Hawking näitas teoreetiliselt, et mustad augud "auravad". Seda tuntakse Hawkingi kiirgusena. Hawkingi kiirguse käigus tekivad musta augu energiast põhjustatult osakeste paarid, millest üks langeb tagasi musta auku, aga teine osake kiirgub eemale. Ehk teisiti: antiosakesed lähevad läbi lõkspinna meie vaatlustele kättesaadavast universumist välja, osakeste voog aga võib ulatuda mustast august kaugel asuvate vaatlejateni. Sel juhul näitavad nende mõõteriistad, et must auk ei olegi päris must, vaid kiirgab kõikvõimalikke. Lõkspinnast väljaspool eeldame kõigi meile tuntud füüsikaseaduste kehtivust, järelikult ei tohi mustade aukude kiirgus rikkuda energia jäävuse seadust. Kuna tekkinud
Nimelt on sel ajal temperatuur niivõrd kõrge, et elementaarosakestele kehtib nn.suur ühendus, mille puhul on ühtseks liitunud elektronõrga interaktsiooniga ka tugev interaktsioon. KIIRGUSDOMINANTNE ARENGUETAPP Tuumaosakeste uuendumise lõppedes on kadunud antiaine, olles annihileerunud tavalise aine osakestega kiirgusfooniks, mille moodustavad seni teada olevatel andmetel kolme tüüpi neutriinod, nende antiosakesed ja footonid. Viimased on vabad igasugusest laengust ja on seega iseenese antiosakesteks. Säilinud elektronide, prootonite ja neutronite segu on sedavõrd hõre, et on muutunud neutriinodele läbipaistvaks. Väheefektiivsest vastastikmõjust saabki alguse erinevatele osakestele erineva neile omase temperatuuri kujunemine. See aga tähendab seda, et Universumi paiusmisenergia arvel hakkavad kujunema kõravlekalded
Pärast 1012 s oli universum jahtunud 1016 kelvinile. Elektronõrk vastasmõju lagunes nõrgaks ja elektromagnetiliseks vastasmõjuks. Sellega oli algse vastasmõju lagunemine neljaks tuntud fundamentaalseks vastasmõjuks lõpule jõudnud. Hadronite perioodi algus Pärast 106 s oli temperatuur 1013 K. Kvargid ei saanud enam vabade osakestena eksisteerida, vaid ühinesid hadroniteks. Temperatuuri langedes raskemad hadronid lagunesid ning lõpuks jäid üle prootonid ja neutronid ning nende antiosakesed. Prootonite ja neutronite vastastikusel muundumisel tekkis ka suur hulk neutriinosid. Leptonite perioodi algus Pärast 104 s oli temperatuur langenud 1012 kelvinile. Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid ülalmainitud miljardikune liig. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest. Prootoni ja neutroni massi väikese erinevuse tõttu kujunes sealjuures prootonite ja neutronite arvuline
Elektronõrk vastasmõju lagunes nõrgaks ja elektromagnetiliseks vastasmõjuks. Sellega oli algse vastasmõju lagunemine neljaks tuntud fundamentaalseks vastasmõjuks lõpule jõudnud. 1.6 Hadronite perioodi algus Pärast 10-6 s oli temperatuur 1013 K. Kvargid ei saanud enam vabade osakestena eksisteerida, vaid ühinesid hadroniteks. Temperatuuri langedes raskemad hadronid lagunesid ning lõpuks jäid üle prootonid ja neutronid ning nende antiosakesed. Prootonite ja neutronite vastastikusel muundumisel tekkis ka suur hulk neutriinosid. 1.7 Leptonite perioodi algus Pärast 10-4 s oli temperatuur langenud 1012 kelvinile. Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid ülalmainitud miljardikune liig. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest. Prootoni ja neutroni massi väikese erinevuse tõttu
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan). Mõõ...
Radioaktiivse lagunemise seadus. Poolestusaeg. Allika aktiivsus. Kiirguse intensiivsuse sõltuvus kaugusest. Looduslikud ja tehislikud kiirgusallikad. Tuumafüüsika meetodid meditsiinis ja arheoloogias. Ioniseeriva kiirguse bioloogiline toime. Kiirgusdoos. Ekvivalentdoos. Efektiivdoos. Doosikiirus. Kiirgusohutuse alused. Isikudoosi piirmäär. Kiirguste registreerimisseadmed, nendes kasutatavad meetodid. Elementaarosakesed: elementaarosakesi iseloomustavad suurused. Antiosakesed. Annihilatsioon. Elementaarosakeste klassifikatsioon. Elementaarosakeste struktuur. Kvargid. Elementaarosakeste füüsika katseseadmed. 5 Kosmoloogia, maailmapildi areng. (45h) Esialgne maailmapilt kettamaailm. Taevakuppel. Taevasfäärid Vana-Kreekas. Geotsentriline maailmapilt, selle seos vaatlustega. Taevasfäär ja selle elemendid. Taevakaart. Tähtkujud.
32. Mis on leptonid ja kvargid? Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed. Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju osakesed. 33. Millest koosnevad prooton ja neutron? Prootonid ja neutronid koosnevad kolmest kvargist. 34. Mis on värvilaeng? Värvilaeng on tugeva vastastikmõju laeng, mis jaotub põhiliselt kolmeks: punane, sinine ja roheline. 35. Kirjelda antiosakesi. Mis on mesonid? Antiosakesed on elementaarosakeste vastasosakesed, mille elektrilaeng ja teised kvantarvud on vastupidise märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Antiosakeste omadused ja käitumine on analoogilised vastava osakesega. Mesonid on kõik eriti kiiresti lagunevad kvargid, mis on seotud omaenda antikvargiga. 36. Millised osakesed põhjustavad tugevat, millised nõrka vastastikmõju? Tugevat vastastikmõju osutavad gluuonid ja nõrka vastastikmõju osutavad väga
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
