DANE INFORMACYJNE

2. ID grupy:ZdGo02 Lokalizacja:Instytut Techniczny PWSZ, Gorzów Wlkp. Kompetencja:matematyczno – fizyczna Temat projektowy:w ramach tematu projektowego: Własności materii, prezentacja - Atom a oddziaływania fundamentalne Semestr/rok szkolny:2009 /2010 DANE INFORMACYJNE

3. Atom a oddziaływania fundamentalne Prezentacja grupy ZdGo01

4. PLAN PREZENTACJI Atomistyczna struktura materii Oddziaływania fundamentalne I Grawitacja Elektromagnetyzm Atom Oddziaływania fundamentalne II Silne i Słabe Prezentacja grupy ZdGo01

5. ATOMISTYCZNA STRUKTURA MATERII Poznając otaczający świat zadajemy sobie pytania z czego się składa i dlaczego dzieje się właśnie tak jak obserwacje pokazują. A więc: poznając budowę materii w naszym otoczeniu, możemy powiedzieć, że cały Wszechświat jest tak zbudowany; analizując obserwowane zjawiska, poznamy przyczyny ich występowania. Prezentacja grupy ZdGo01

6. TROCHĘ Z HISTORII ODKRYĆ Demokryt IV w. p.n.e. - atomowy model materii Johan Dalton 1808 - atomistyczna teoria budowy materii D. I.Mendelejew połowa XIX w. - najprostszymi składnikami drobin są atomy J. J. Thomson 1887 - odkrycie elektronu A. Einstein 1905, M. Smoluchowski 1906 - ruchy Browna, materia składa się z poszczególnych drobin E. Rutherford 1911 - odkrycie jądra atomowego N. Bohr 1913 - model budowy atomu, trwałość atomu Prezentacja grupy ZdGo01

7. ODDZIAŁYWANIA FUNDAMENTALNE I ODDZIAŁYWANIE ZASIĘG (m) NATĘŻENIE WZGL. -39 grawitacyjne niesk. 10 elektromagnetyczne niesk. 1/137 -15 silne 10 1 -18 -5 słabe 10 10 Prezentacja grupy ZdGo01

8. ODDZIAŁYWANIE GRAWITACYJNE Wszystkie ciała obdarzone masą przyciągają się. Siła przyciągania mas dana jest wzorem Newtona, w którym G to stała grawitacji, a r jest odległością środków mas przyciągających się ciał.Skutkiem działania siły przyciągania jest np. uzyskiwanie przyspieszenia przez ciała spadające obserwowane blisko powierzchni Ziemi.Możemy sprawdzić doświadczalnie, że gruszka spadająca z drzewa czy też kamień rzucony do góry, będą spadały z tym samym przyspieszeniem wynoszącym ok. 9,81 m/s^2. Prezentacja grupy ZdGo01

9. ODDZIAŁYWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE Oddziaływanie elektromagnetyczne występuje między ładunkami elektrycznymi i momentami magnetycznymi. Przykładem oddziaływania elektromagnetycznego jest prawo Coulomba, opisujące oddziaływanie elektrostatyczne dwóch ładunków punktowych. Ładunki jednoimienne odpychają się, różnoimienne przyciągają. Prezentacja grupy ZdGo01

10. ODDZIAŁYWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE Oddziaływanie magnesów jest też przykładem oddziaływania elektromagnetycznego. Jeśli zbliżymy do siebie dwie sztabki magnesu biegunami jednoimiennymi – będą się odpychały. Inny przykład Pole magnetyczne igły magnetycznej oddziałuje z polem magnetycznym ziemskim i ustawia się wzdłuż linii natężenia pola. Stąd wiemy, mając busolę jaki wybrać kierunek marszu ! 11,5o Pole magnetyczne Ziemi ma taki kształt, jakby w jej wnętrzu znajdował się magnes. S N Prezentacja grupy ZdGo01

11. ATOM Model atomu, jeden ze spotykanych obrazków atomu.Jądro, w którym zgromadzona jest prawie cała masa atomu i krążące wokół elektrony. Układ elektrycznie obojętny, więc jądro ma ładunku dodatniego tyleile mają w sumie elektrony ładunku ujemnego. Prezentacja grupy ZdGo01

12. ATOM, dalsze szczegóły budowy Wiemy już, że oddziaływanie elektromagnetyczne jest odpowiedzialne za wiązanie jąder atomów i elektronów. Ilość protonów okazała się być za mała aby odpowiadało to masie jądra atomowego, odkryto cząstki a masie zbliżonej do masy protonów, ale pozbawione są one ładunku - to neutrony. Ich wspólna nazwa to nukleony. Danych o budowie atomów dostarczały także badania przemian promieniotwórczych pierwiastków. Już wiemy, że z greckiej nazwy atom – niepodzielny nic nie zostało; ale gdzie jest granica kolejnych podziałów cząstek ? Prezentacja grupy ZdGo01

13. ATOM, obraz współczesny Okazało się, że nukleon nie jest cząstką elementarną, składa się z kwarków. Prezentacja grupy ZdGo01

14. ODDZIAŁYWANIA FUNDAMENTALNE II Oddziaływania jądrowe: silne i słabe, zostały wprowadzone oby wyjaśnić trwałość jąder i zachodzące w nim procesy. Składniki jąder atomowych Proton, jest stabilną cząstką i oprócz własności elektromagnetycznych wykazuje specyficzną zdolność do silnych oddziaływań jądrowych. Neutron, jest cząstką podobną do protonu ale pozbawioną ładunku. Jest cząstką stabilną jedynie wtedy, gdy jest w trwałym jądrze, swobodny neutron rozpada się na proton, elektron i neutrino. Oba nukleony są układem trzech kwarków. Prezentacja grupy ZdGo01

15. ODDZIAŁYWANIE SILNE Wszechświat zbudowany jest z zaledwie kilku typów cząstek. Podstawowy budulec materii to kwarki dwóch typów: kwark górny (u) i kwark dolny (d). Kwarki łączą się dzięki silnym oddziaływaniom. Kwarki tworzą proton (skład uud) - ładunek +1 i neutron (skład udd) – ładunek 0. Prezentacja grupy ZdGo01

16. ODDZIAŁYWANIE SŁABE Neutron składa się z jednego kwarku górnego i dwóch kwarków dolnych - udd. Proces rozpadu neutronu na proton polega na zamianie dolnego kwarku w neutronie na kwark górny, przy jednoczesnej emisji bozonu W−, który następnie rozpada się na wysokoenergetyczny elektron i antyneutrino. Ponieważ wysokoenergetyczny elektrony to tzw. promieniowanie beta, więc rozpad ten nazywany jest rozpadem beta. Odkrycie promieniowania β to początek XX wieku, i po wielu latach zjawisko to wyjaśniono. Opis oddziaływań słabych to także udział w nich bozonu Higgsa, istnienie którego założono, a w celu jego znalezienia zbudowano Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) w CERN pod Genewą. W codziennej prasie można śledzić zmagania fizyków z uruchomieniem LHC i badaniami z jego udziałem. Prezentacja grupy ZdGo01