МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Физики

Реферат

по дисциплине «Физика»

Тема: Элементарные частицы, методы их регистрации

Студент гр. 8802		Попов А. П.
Преподаватель		Чурганова С. С.

Санкт-Петербург

2020

ЗАДАНИЕ на реферат

Студент Попов А. П.
Группа 8802
Тема реферата: Элементарные частицы, методы их регистрации
Предполагаемый объем реферата: Не менее 10 страниц
Студент		Попов А. П.
Преподаватель		Чурганова С. С.

Аннотация

Цель данного реферата - дать определение элементарных частиц и объяснить способы их регистрации. Рассмотреть историю открытия элементарных частиц, их значимость в современной физике. Сделать вывод по достижениям физики элементарных частиц прошедших лет.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

1. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА 6

1.1. Необходимость открытия элементарных частиц 6

1.2. Открытие электрона 6

1.3. Открытие протона 8

1.4. Открытие фотона 8

2. НЕЙТРОН 9

2.1. Открытие нейтрона, методы его регистрации 9

3. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

3.1. Элементарная частица 12

3.2. Силы взаимодействия 12

3.3. Классификация элементарных частиц 13

4. МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ 17

4.1 Общий принцип регистрации элементарных частиц 17

4.2 Классификация приборов регистрации элементарных частиц 17

4.3. Детекторы для экспериментов на встречных пучках 21

Заключение 22

Список использованных источников 23

Введение.

Элементарная частица – это собирательный термин для огромного числа частиц, а не термин для конкретной частицы. Элементарные частицы представляют собой объекты исследования физики элементарных частиц, их размер – субатомен (то есть меньше размеров атома водорода), что уже накладывает огромные сложности на их исследование. На данный момент некоторые элементарные частицы (электрон, нейтрино, кварки) считаются бесструктурными, фундаментальными частицами, последним фронтом исследования первичных законов мироздания и его свойств. Другие имеют сложную внутреннюю структуру, но считается, что разделить их невозможно по причине так называемого «эффекта Конфаймента» (математически не доказан, но наиболее удобно описывает модели квантовой физики). Вместе с античастицами на данный момент открыто более 350 частиц, и это число продолжает расти. Сложность регистрации и исследования свойств элементарных частиц состоит в их очень высокой нестабильности. Все элементарные частицы могут взаимодействовать между собой, взаимно превращаясь из одной частицы в другую. Одновременно с этим большинство элементарных частиц самопроизвольно распадаются за время вплоть до 10^-24 секунды. Сложно дать четкое описание развивающейся каждый день науке, у которой во многом до сих пор нет ответов на большинство вопросов, а практическое которой применение еще только рассматривается. Но в этом и заключается интерес данной темы.

1. Краткая историческая справка

1.1. Необходимость открытия элементарных частиц

Любое сложное открытие начинается с идеи, а также из необходимости объяснить неизведанное. Идея о строении мира из элементарных и неделимых частиц возвращает нас в V-IV века до нашей эры. На тот момент это было натурфилософской идеей Атомизма, возникшей не из теоретических данных, а из простых наблюдений за миром. Пляж – это набор песчинок, твердое дерево можно разрубить в щепки и т. д. Возвращаясь к идеям атомизма атому, как частице уже установленной в физике, было дано своё имя. Однако атом считался неделимой частицей, а сейчас мы знаем, что это не так. Более того, человек научился расщеплять атом и получать из этого огромную пользу. Элементарные частицы обладают множеством свойств, не доступных для понимания с помощью обычного наблюдения. Поэтому связывать идею атомизма с элементарными частицами будет неправильно. Гораздо правильнее будет связать открытие элементарных частиц с необходимостью закрыть огромное количество белых пятен в принципах строения вещества, электрических явлениях в жидкостях и газах, фотоэлектричества, рентгеновских лучей, естественной радиоактивности и т.д.