Giáo án Vật lý 12 bài 40: Các hạt sơ cấp

Giáo án vật lý 12 người soạn : Phạm Tuấn Anh CÁC HẠT SƠ CẤP I MỤC TIÊU - Nêu tên số loại hạt sơ cấp đặc điểm chúng(khối lượng, điện tích, thời gian sống trung bình, phản hạt, spin…) - Nêu đặc điểm hạt quac phản hạt chúng - Có hiểu biết sơ tương tác mạnh, tương tác yếu, tương tác điện từ, tương tác hấp dẫn II CHUẨN BỊ Giáo viên: Bảng ghi đặc trưng hạt sơ cấp Học sinh: III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Bài cũ : khơng Hoạt động (12 phút): Tìm hiểu khái niệm hạt sơ cấp Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung - hạt sơ cấp gì? - Nêu vài hạt sơ cấp biết? - Học sinh trả lời dựa vào kiến thức khối 11 - êlectron (e-), pôzitron (e+), prôtôn (p), nơtrơn (n) GV nêu cách để tìm hạt sơ cấp - Nêu số hạt sơ cấp tìm được? - Dùng máy gia tốc hạt nhân - HS nêu hạt sơ cấp tìm Cho HS biết đặc điểm số hạt sơ cấp - HS ghi nhận số hạt sơ cấp Hoạt động ( 15phút): Tìm hiểu tính chất hạt sơ cấp Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh I Khái niệm hạt sơ cấp Hạt sơ cấp gì? - Hạt sơ cấp (hạt vi mơ, hay vi hạt) hạt có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống Sự xuất hạt sơ cấp - Để tạo nên hạt sơ cấp mới, người ta sử dụng máy gia tốc làm tăng vận tốc số hạt cho chúng bắn vào hạt khác - Một số hạt sơ cấp: + Hạt muyôn (µ-) - 1937 + Hạt π+ π- + Hạt πo + Các hạt kaôn K- Ko + Các hạt nặng (m > mp): lamđa (∧o); xicma: Σo, Σ± ; kxi: Ξo, Ξ-; ômêga: Ω- Nội dung II Tính chất hạt sơ cấp Phân loại - Mô tả hạt sơ cấp phân loại nào? Các hạt sơ cấp - HS ghi nhận phân loại hạt sơ cấp Phôtôn Các leptôn Các hađrôn Mêzôn Nuclôn Hipêron Barion Thời gian sống (trung bình) Giáo án vật lý 12 - Thời gian sống hạt sơ cấp gì? - Thơng báo thời gian sống hạt sơ cấp - Ví dụ: n → p + e- + ν e n → π+ + π- Cho biết phản hạt gì? - Nêu vài phản hạt mà ta biết? Nêu đặc điểm hạt phản hạt - Thực nghiệm lí thuyết chứng tỏ hạt vi mô tồn đại lượng gọi momen spin (hay thông số spin số lượng tử spin) người soạn : Phạm Tuấn Anh - Là thời gian từ lúc sinh đến biến đổi thành hạt sơ cấp khác - HS trả lời + êlectron (e-) pôzitron (e+) + nơtrinô (ν) phản nơtrinô (ν ) … - Các hạt piôn phôtôn - HS ghi nhận đại lượng momen spin - Một số hạt sơ cấp bền, đa số không bền, chúng tự phân huỷ biến thành hạt sơ cấp khác Phản hạt - Mỗi hạt sơ cấp có phản hạt tương ứng - Phản hạt hạt sơ cấp có khối lượng điện tích trái dấu giá trị tuyệt đối - Kí hiệu: Hạt: X; Phản hạt: X Spin - Đại lượng đặc trưng cho chuyển động nội hạt vi mô gọi momen spin (hay thông số spin số lượng tử spin) - Độ lớn momen spin tính theo số lượng tử spin, kí hiệu s - Phân loại vi hạt theo s - Thông báo lượng tử spin, từ Các hạtvềsơsốcấp phân loại vi hạt theo s Lưu ý: Fecmiơn Bơzơn +(fecmion) Các fecmion có s(boson) số bán nguyên: e-, µ-, ν, p, n, … = 0, …âm: s+ = Các , boson , làscác số 1, không 2 γ, π … - HS ghi nhận phân loại vi hạt theo s Hoạt động (15 phút): Tìm hiểu tương tác hạt sơ cấp Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Cho HS câu hỏi tham khảo SGK trả lời - Thông báo tương tác hạt sơ cấp - Tương tác điện từ gì? - Tương tác điện từ chất lực Cu-lông, lực điện từ, lực Lo-ren… - Tương tác mạnh gì? - Một trường hợp riêng tương tác mạnh lực hạt nhân - Tương tác yếu gì? Ví dụ: p → n + e+ + νe n → p + e- + ν e - Các nơtrinô νe e+ e- Sau tìm leptơn tương tự êlectron µ- τ-, tương ứng với hai loại nơtrinô νµ - HS ghi nhận loại tương tác - HS đọc Sgk trả lời câu hỏi - HS đọc Sgk trả lời câu hỏi - HS đọc Sgk trả lời câu hỏi - HS đọc Sgk trả lời câu Nội dung III Tương tác hạt sơ cấp - Có loại Tương tác điện từ - Là tương tác phôtôn hạt mang điện hạt mang điện với Tương tác mạnh - Là tương tác hađrôn Tương tác yếu Các leptơn - Là tương tác có leptơn tham gia - Có hạt leptơn:  e−   µ −  τ −  ; ;  ÷ ÷  v ÷ ÷ ÷ ν ÷ v µ  e    τ  Tương tác hấp dẫn - Là tương tác hạt (các vật) có khối lượng khác khơng Sự thống tương tác Giáo án vật lý 12 ντ người soạn : Phạm Tuấn Anh hỏi - Trong điều kiện lượng cực cao, cường độ tương tác cỡ với Khi xây dựng lí thuyết thống loại tương tác - Tương tác hấp dẫn gì? Ví dụ: trọng lực, lực hút Trái Đất Mặt Trăng, Mặt Trời - HS đọc Sgk để tìm hiểu hành tinh… - Thông báo thống tương tác có lượng cực cao Hoạt động (3 phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi tập nhà - Ghi câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau - Ghi chuẩn bị cho sau IV RÚT KINH NGHIỆM ... huỷ biến thành hạt sơ cấp khác Phản hạt - Mỗi hạt sơ cấp có phản hạt tương ứng - Phản hạt hạt sơ cấp có khối lượng điện tích trái dấu giá trị tuyệt đối - Kí hiệu: Hạt: X; Phản hạt: X Spin - Đại.. .Giáo án vật lý 12 - Thời gian sống hạt sơ cấp gì? - Thơng báo thời gian sống hạt sơ cấp - Ví dụ: n → p + e- + ν e n → π+ + π- Cho biết phản hạt gì? - Nêu vài phản hạt mà ta biết?... Có hạt leptơn:  e−   µ −  τ −  ; ;  ÷ ÷  v ÷ ÷ ÷ ν ÷ v µ  e    τ  Tương tác hấp dẫn - Là tương tác hạt (các vật) có khối lượng khác không Sự thống tương tác Giáo án vật lý 12