Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Завдання матеріалознавства

Вступ.

Классификация элементарных частиц. Кварки

 

Все многообразие элементарных частиц, известных к настоящему времени, сводится к более или менее стройной системе классификации, в которой приводятся их основные характеристики, характеристики же античастиц не приводятся, поскольку модули зарядов и странности, массы, спины, изотопические спины в жизни частиц и их античастиц одинаковы и различаются лишь знаками зарядов, а также знаками других величин, характеризующих их электрические (а следовательно, и магнитные) свойства.

В последние годы увеличение числа элементарных частиц происходит в основном за счет расширения группы адронов. Поэтому развитие работ по их классификации все время сопровождалось поисками новых, более фундаментальных частиц, которые могли бы служить базисом для построения всех адронов. Гипотеза о существовании таких частиц, названных кварками, была высказана независимо друг от друга (1964 г.) австралийским физиком Дж. Цвейгом (1937 г.) и Гелл-Манном.

Согласно модели Гелл-Манна-Цвейга, все известные в то время адроны можно было построить, постулировав существование трех типов кварков (u, d, s) и соответствующих антикварков . Самое удивительное свойство кварков связано с их электрическим зарядом, поскольку еще никто не находил частицы с дробным значением элементарного электрического заряда. Спин кварка равен 1/2.

Во избежание трудностей со статистикой (некоторые барионы, например W - - гиперон, состоят из трех одинаковых кварков (sss), что запрещено принципом Паули) на данном этапе предполагают, что каждый кварк (антикварк) обладает специфической квантовой характеристикой - цветом: “желтым”, “синим” и “красным”. Тогда, если кварки имеют неодинаковую “окраску”, принцип Паули не нарушается.

Кварковая модель оказалась весьма плодотворной, она позволила определить все основные квантовые числа андронов. Кроме того, позволила предсказать также и новые частицы, например, W- - гиперон. Однако при использовании этой модели возникают и трудности. Кварковая модель не позволяет, например, определить массу адронов, поскольку для этого необходимо знание динамики взаимодействия кварков и их масс, которые пока не известны.

Является ли схема из шести лептонов и шести кварков окончательной или же число лептонов (кварков) будет расти, покажут дальнейшие исследования.

 

[AK1]

Курс матеріалознавства складається із двох частин: 1- «Металеві матеріали», 2- «Неметалічні матеріали». Незважаючи на те, що при виробництві непродовольчих товарів використовуються різні матеріали (шкіра, пластмаси, скло) основними конструкційними матеріалами є метали. Тому значна увага в курсі приділяється вивченню металевих матеріалів - металознавству.

Металознавство - це наука про взаємозв'язок електронної будови, структури металів і сплавів з їх складом та властивостями (фізичними, хімічними й ін.).

Створення основ металознавства по праву належить Д.К. Чернову, що встановив критичні температури часткових перетворень у сталях, і їхній зв'язок з кількістю вуглецю в сталі. Величезний вплив на вивчення металів мало відкриття періодичного закону Д.И. Менделєєва. На початку 20-го століття більшу роль у розвитку металознавства зіграли роботи Н.С. Курнакова, що застосував для дослідження металів метод фізико-хімічного аналізу. Особливо інтенсивно розвивається металознавство останнім часом (десятиліття). Це пояснюється потребою в нових матеріалах для дослідження космосу, розвитку електроніки, атомної енергетики. Для цього знадобилося включення в число промислових матеріалів майже всіх елементів періодичної системи.

Основними напрямками в розвитку теоретичного металознавства найближчим часом є розробка способів виробництва чистих і надчистих металів, властивості яких значно відрізняються від властивостей металів технічної чистоти, з якими переважно працюють учені. Головним завданням металознавства є створення сплавів із заздалегідь розрахованими властивостями, пристосованих до умов роботи, на основі даних квантової фізики твердого тіла. Велика увага приділяється вивченню металів в екстремальних умовах (при дуже низьких і дуже високих температурах і тисках).

Всі метали й сплави прийнято ділити на дві групи: залізо й сплави, на його основі (сталь, чавун) називають чорними металами, а інші метали (Al, Cr, Mn, Co, Ni) - кольоровими.

Найбільше застосування знайшли чорні метали. На основі заліза не менш ніж 90-95% побудовано всіх конструкційних і інструментальних матеріалів. Широке поширення заліза і його сплавів пов'язане зі значним вмістом їх в земній корі, низькою вартістю, високими технологічними й механічними властивостями.

Всі метали й металеві сплави - це тіла кристалічні, атоми розташовані в металах закономірно, навідміну від аморфних тіл, у яких атоми розташовані хаотично. Метали (які одержують звичайним способом) являють собою полікристалічні тіла, що складаються з великого числа дрібних, по-різному орієнтованих по відношенню один до одного, кристалів.

У процесі кристалізації вони набувають неправильної форми й називаються кристалами або зернами. Метали мають характерні властивості: високу температуропровідність й електропровідність (з підвищенням температури електричний опір чистих металів зростає), надпровідність, термоелектронну емісію. Наявність цих властивостей і характеризує металевий стан речовини.

Чисті матеріали мають низьку міцність тому застосовуються порівняно рідко. Найчастіше використаються сплави. Хімічні елементи, що утворюють сплави, називаються компонентами.

Сукупність фаз, що перебувають у стані рівноваги, називають системою. Фазою називають однорідні складові частини системи, які мають такий же агрегатний стан і відділені від складових частин поверхнями розділу. Під структурою розуміють форму, розміри й характер взаємного розташування відповідних фаз у металах і сплавах.

Розрізняють макроструктуру (будову металів і сплавів, видиму неозброєним оком або при невеликому збільшенні у 30-40 разів) і мікроструктуру (будову метала або сплаву, яку можна спостерігати за допомогою мікроскопа).

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Частицы и античастицы | 
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 286; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.