Элементарные частицы в космических лучах (10935)

Посмотреть архив целиком













Реферат на тему:

"Элементарные частицы в космических лучах"

по дисциплине "Концепции современного естествознания"



Содержание


  1. Введение

  2. Элементарные частицы

  3. Космомикрофизика

  4. Космические лучи

  5. Заключение

  6. Литература



1. Введение


Конец XIX – начало XX века ознаменовались новыми открытиями в области микромира. После открытия рентгеновских лучей и радиоактивности были обнаружены заряженные частицы, приходящие на Землю из космического пространства. Эти частицы были названы космическими лучами.

Датой открытия космических лучей принято считать 1912 год, когда австрийский физик В.Ф. Гесс с помощью усовершенствованного электроскопа измерил скорость ионизации воздуха в зависимости от высоты. Оказалось, что с ростом высоты величина ионизации сначала уменьшается, а затем на высотах свыше 2000 м начинает резко возрастать. Ионизующее излучение, слабо поглощаемое воздухом и увеличивающееся с увеличением высоты, образуется космическими лучами, падающими на границу атмосферы из космического пространства.

Космические лучи представляют собой ядра различных элементов, следовательно, являются заряженными частицами. Наиболее многочисленны в космических лучах ядра атомов водорода и гелия (~85 и ~10 % соответственно). Доля ядер всех остальных элементов таблицы Менделеева не превышает ~ 5 %. Небольшую часть космических лучей составляют электроны и позитроны (менее 1 %).

В процессах, происходящих во Вселенной, КЛ играют важную роль. Плотность энергии КЛ в нашей Галактике составляет ~1 эВ/см3, что сравнимо с плотностями энергий межзвездного газа и галактического магнитного поля.

Элементарные частицы (в буквальном значении этого термина) – это первичные, неделимые частицы, из которых по предложению состоит вся материя. Понятие "элементарные частицы" отражает чаяния ученых найти "первичные сущности", определяющие все известные свойства материального мира. На рубеже XIX и XX вв. были обнаружены мельчайшие носители свойств вещества – молекулы и атомы. Это позволило впервые описать все известные вещества как комбинацию большого числа составляющих частиц – атомов. В дальнейшем были выявлены составные элементы атомов – электроны и ядра. Установлена сложная система самих ядер. В тот период исследований известными представителями элементарных частиц были протон, нейтрон, электрон и фотон – частица электромагнитного поля. Эти четыре частицы тали считаться элементарными, т.к. они служили основами строения вещества и света.

В данной работе я попытаюсь выяснить, что такое элементарные частицы и космические лучи. Я рассмотрю, что они из себя представляют и какую роль играют элементарные частицы в космических лучах.

Для начала нужно понять, что такое элементарные частицы, классифицировать их, выяснить природу космических лучей и понять взаимосвязь между элементарными частицами и космическими лучами.



2. Элементарные частицы


В современной физике термин "элементарные частицы" употребляется не в своем обычном значении чего-то первичного, неразложимого на более простое, а для наименования большой группы мельчайших субъядерных частиц. В эту группу входят протон, нейтрон, электрон, фотон, - мезон, мюон, нейтрино нескольких типов, так называемые странные частицы (K-мезоны, гипероны), очарованные частицы, промежуточные векторные бозоны и т. д. — всего к настоящему времени известно более 350 частиц, в основном нестабильных. Большинство перечисленных частиц не удовлетворяет обычному определению элементарности, поскольку по современным представлениям они сами являются составными системами. Объединяющий их признак заключается в том, что они представляют форму материи, не ассоциированной в ядра и атомы.


Классификация элементарных частиц.

группа

Название

частицы

Символ

Заряд, e

Масса покоя, me

Сплин, ħ

Изосплин I

Лептонное число L

Барионное число B

Странность S

Время жизни, с

частицы

Античаст.

Фотоны

Фотон

γ

0

0

1

-

0

0

0

стабилен

Лептоны

Электрон

Электронное нейтриноно

Мюон

Мюонное нейтрино

Таон

Таонное нейтрино

e-

νe



µ-

νµ



τ-

ντ

e+

ν-e



µ+

νµ-



τ+

ντ-

1

0



1

0



1

0

1

0



206,8

0



3487

0

½

½



½

½



½

½

-

-



-

-



-

-

+1

+1



+1

+1



+1

+1

0

0



0

0



0

0

0

0



0

0



0

0

Стабилен

Стабильно



10-6

Стабильно



10-12

?


Мезоны

Пионы



Каоны



Эта-мезон

π 0

π+

K0

K+

ɳ0



π

K-0

K-

0

1

0

1

1

264,1

273,1

974,0

966,2

1074

0

0

0

0

0

1

1

½

½

-

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

+1

+1

0

10-16

10-8

10-10-10-8

10-8

10-19

Адроны

Барионы

Протон

Нейтрон

Гипероны:

Лямбда

Сигма





Кси



омега

p

n



λ0

Σ0

Σ+

Σ-

Ξ0

Ξ-

Ω-

p-

n-



λ-0

Σ-0

Σ-+

Σ--

Ξ-0

Ξ--

Ω--

1

0



0

0

1

1

0

1

1

1836,2

1838,7

2183



2334

2328

2343

2573

2586

3273

½

½



½

½

½

½

½

½

3/2

½

½



0

1

1

1

½

½

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

+1

+1

+1



+1

+1

+1

+1

+1

+1

0

0



-1

-1

-1

-1

-2

-2

-3

Стабилен

10-3



10-10

10-20

10-10

10-10

10-10

10-10

10-10


Наиболее важное свойство всех элементарных частиц — способность к взаимным превращениям, т. е. способность рождаться и уничтожаться (испускаться и поглощаться). Все процессы с элементарными частицами, включая их распады, протекают через последовательность актов поглощения и испускания, в которых непременно выполняются законы сохранения.


Случайные файлы

Файл
75853-1.rtf
83882.rtf
25312.rtf
26382.rtf
27297.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.