Неетилований бензин

В етилований бензин додають сполуки свинцю, щоб двигун працював більш злагоджено. Але із двигуна свинець потрапляє у вихлоп і разом з ним викидається у повітря, яким ми дихаємо. Свинець отруйний, він може негативно впливати на мозок, тому це небезпечний забруднювач. Найбільше від нього страждають мешканці великих міст, особливо діти.

5. "Cанрейсер"

В майбутньому автомобілі, можливо, перейдуть на сонячну енергію і зовсім перестануть забруднювати атмосферу шкідливими газами. "Санрейсер" ("Сонячний автомобіль") фірми "Дженерал Моторс" має на даху сонячні панелі, які дають електричну енергію. В електродвигуні машини знаходиться спеціальний магніт. "Сонцемобіль" має дуже незвичайну форму. Вона дозволяє максимально покращити його аеродинамічні властивості. Перехід на електромобілі затримується внаслідок малої ємності і великої маси акумуляторів, "сонячні" ж автомобілі ще занадто дорогі, ще довго вдосконалюватимуться.

6. Заміна бензину на інші види палива

Заміна бензину та інших подібних видів пального на кисень та водень - один з шляхів поліпшення стану навколишнього середовища. Внаслідок цього заміщення викиди складатимуться з абсолютно нешкідливої водяної пари. Вже кілька років літає літак ТУ - 154, один з двигунів якого працює на такому "пальному майбутнього", накопичуючи цінний досвід.

7. Дизельний чи карбюраторний двигун?

З точки зору охорони навколишнього середовища дизельний двигун має переваги перед карбюраторним двигуном. Він економічніший на 20-30 %. Для виробництва дизельного палива потрібно в 2,5 рази менше енергії ніж для виробництва бензину. У вихлопних газах дизельного двигуна майже немає шкідливих газів, оскільки паливо згоряє майже повністю. Крім того, при згорянні дизельне паливо виділяє на 11 % більше енергії ніж бензин. Треба звернути увагу на те, що при правильно відрегульованому двигуні викиди шкідливих речовин у атмосферу зменшуються у 3-5 разів. До того ж, правильне регулювання карбюратора дає змогу економити паливо.

Отже, в усіх країнах світу з розвинутою промисловістю ведуться роботи щодо зниження і повної ліквідації забруднення повітря. На теплоцентралях і теплових електростанціях встановлюють газоочисне і пилоуловлююче обладнання, а самі станції розміщують за межами міст, між станціями і селищах; створюють зелені зони.

На автомобільних двигунах встановлюють фільтри; опрацьовують зразки газотурбінних, роторних і навіть парових двигунів. Не допускаються до експлуатації автомобілі з підвищеним вмістом угарного газу у відпрацьованих газах.

Практичне закріплення вивченого матеріалу

№ з/п	Вид завдання	Бали
	Дати у зошиті відповіді на питання: 1.1 Назвіть основні елементи теплового двигуна та які можливості підвищення ККД теплового двигуна ви вбачаєте, проаналізувавши формулу (3.1)? 1.2. Перерахуйте сфери застосування теплових машин у техніці та сільському господарстві? 1.3 Як зменшити шкідливий вплив теплових двигунів на навколишнє середовище?   Розв’язати задачу: 2.1 Робоче тіло отримує від нагрівника за 1 годину 800 МДж тепла, а віддає навколишньому середовищу 6·10^8 Дж тепла. Чому дорівнює ККД теплового двигуна? [25%]

Самостійна робота № 4

Тема: Речовина в електричному полі. Вплив електричного поля на живі організми.

Мета:

Знати - фізичний зміст явищ електростатичної індукції, поляризації діелектриків.

Вміти - пояснити можливість електростатичного захисту та впливу електричного поля на живі організми..

План вивчення теми:

1. Електростатична індукція та електростатичний захист.

2. Види діелектриків та поляризація діелектриків.

3. Діелектрична проникненість речовини та поверхнева густина заряду

Рекомендована література

Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.- с. 247 - 250

Основні теоретичні відомості

У незаряджених провідниках сумарний заряд позитивних йонів дорівнює сумарному зарядові віль­них електронів. Якщо провідник внести в електричне поле (Рис.4.1), відбувається перерозподіл зарядів під дією зовнішнього електричного поля. Це явище називається електростатичною індукцією (або електризацією через вплив).

Рис. 4.1 Надлишкові заряди створю­ють всередині провідника

додаткове електричне поле, напрям якого протилежний основному полю (лінії напруженості цього поля зображені штриховими лініями). Внаслідок на­кладання полів напруженість результуючого поля в про­віднику зменшується. Це означає, що сила, яка діє на електрони і спричиняє їх переміщення до відповідної частини провідника, зменшується. Впорядковане переміщення елек­тронів повністю припиняється, коли напруженості зов­нішнього і внутрішнього полів виявляться однаковими за значенням. Напруженість результуючого поля всередині провідника дорівнюватиме нулю. У випадку незарядженого провідника напруженість електричного поля всередині про­відника також дорівнює нулю. Хоча електрони і йони створюють мікроскопічні поля, але внаслідок суперпозиції ці поля взаємно компенсують одне одного, і середнє значення напруженості результуючого поля дорівнюватиме нулю.

Отже, електричного поля немає всередині як зарядженого, так і незарядженого провідника. На цьому ґрунтується елек­тростатичний захист чутливих до електричного поля приладів. Для захисту від зовнішніх електричних полів чутливі електровимірювальні прилади оточують густою сіткою (Рис.4.2), центральний дріт кабеля телеантени – плетеним дротяним екраном (клітка Фарадея). Але частіше екранують не чутливий до електричного поля прилад, а саме джерело електрич-

Рис. 4.2 ного поля, від небажаного впливу якого треба захис- тити розміщені поблизу нього пристрої.

За наявності гострих виступів на зарядженому провіднику напру­женість поля поблизу них може виявитися настільки значною, що в навколишньому повітрі починаєть­ся йонізація молекул і з’явля­ються позитивні і негативні йони. Йони з таким самим знаком заряду, що і у вістря рухаються від вістря, захоплюючи під час свого руху і нейтральні моле-

Рис. 4.3 кули. Внаслідок цього виникає спрямована течія повітря від вістря, або електричний вітер. Його можна виявити, якщо піднести до вістря запалену свічку (Рис.4.3). Полум'я свічки відхиляється від вістря і може бути погашене струминою електричного вітру.

Поверхнева густина заряду у провіднику залежить від форми поверхні:

, (4.1)

Найменша величина - на внутрішній поверхні, найбільша – на виступаючих вістрях.

Явище стікання зарядів із загострених провідників дово­диться враховувати в техніці. Металеві частини всіх приладів і машин, які працюють під високою електричною напругою, роблять добре заокругленими, а кінці металевих стержнів за­безпечують гладенькими кульками. Наявність загострень призводить до стікання зарядів і порушення ізоляції.

Діелектрики – речовини, які не проводять електричний струм, бо у них електричні заряди знаходяться у зв’язаному стані.

Види діелектриків:

1) неполярні - не створюють власного електростатичного поля;

2) полярні - створюють власне електростатичне поле.

Поляризація діелектриків – реагування на зовнішнє електричне поле.

1. Молекули неполярного діелектрика (Рис.4.4) деформуються, в результаті чого виникають диполі, які орієнтуються вздовж вектора напруженості Е зовнішнього поля (деформаційна поляризація).

Рис. 4.4

2. Молекули полярного діелектрика (Рис.4.5) орієнтуються вздовж вектора напруженості Е зовнішнього поля (орієнтаційна поляризація).

Рис. 4.5

В обох випадках на поверхні діелектрика з’являються зв’язані електричні заряди, які створюють всередині діелектрика поле Е₁, що направлене протилежно до зовнішнього поля Е. Електричне поле Е₀ всередині діелектрика послаблюється. (Рис.4.6).

Рис. 4.6

Про ступінь поляризованості діелектрика завжди можна судити за від­ношенням

(4.2)

Із (4.2) видно, що — безрозмірна величина і для діелектриків завжди більша за одиницю. - діелектрична проникненість речовини, що залежить від природи ді­електрика та його стану і показує, у скільки разів напруженість результуючого поля в однорідному ізотропному діелектрику менша за напруженість поля у вакуумі.

Практичне закріплення вивченого матеріалу

№ з/п	Вид завдання	Бали
	Дати у зошиті відповіді на питання: 1.1 Як можна захистити прилади, пристрої і людей від шкідливого впливу зовнішніх електричних полів? 1.2. Чому продовгуваті шматочки діелектрика в електричному полі встановлюються вздовж ліній його напруже­ності? 1.3 У якому агрегатному стані діелектрична проникненість діелектрика буде найбільшою? Чому?   Розв’язати задачу: 2.1 Металевій кульці радіусом 6см передано електричний заряд 1нКл. Визначити поверхневу густину заряду на кульці.

Самостійна робота № 5

Тема: Застосування магнітних матеріалів. Вплив магнітного поля на живі організми.

Мета:

Знати - будову двигуна постійного струму та гучномовця; принцип дії електровимірювальних приладів.

Вміти - пояснити роль магнітного поля і його вплив на живі організми планети.

План вивчення теми:

1. Застосування двигуна постійного струму.

2. Застосування магнітоелектричних приладів.

3. Електродинамічна система в техніці та гучномовець.

3. Вплив магнітного поля на живі організми.

Рекомендована література

Гончаренко С.У. Фізика для 11 кл. К.: Освіта, 2011.- с. 215 - 218

Основні теоретичні відомості

І. Двигун постійного струму

Сили, які діють на електричний струм в магнітному полі, зокрема, сили, що діють на замкнутий струм і викликають його поворот, широко використовуються в техніці. Саме завдяки їм працюють електричні двигуни.

Основна частина двигуна постійного струму - контур (рамка, котушка), розміщений в сильному магнітному полі електромагніта (Рис. 5.1). Такий Рис. 5.1 контур у магнітному полі не обертається, а лише

повертається. Досягнувши положення рівноваги, в якому площина контуру стає перпендикулярною вектору індукції магнітного поля, контур має зупинитися. Але якщо через кожну половину оберту контуру в ньому змінювати напрям струму, то контур обертатиметеся без­перервно.

Зміна напряму струму в контурі здійснюється автоматично за допомогою пристрою, який називають колектором (на Рис. 5.1 позначений літерою К). Він складається з двох половинок мідного циліндра, до яких приєднані кінці контуру, і обертається разом з ним. Через ці півциліндри за допомогою ковзних контактів - щіток - контур з'єднується з джерелом струму.

В реальних двигунах є не один, а кілька контурів, намотаних на залізне осердя (це так званий ротор двигуна). Магнітне поле, в якому обертається ротор, створюється елек­тромагнітами на статорі. Схематично це показано на Рис. 5.2. На роторі намотано 4 контури (1-1, 2-2, 3-3, 4-4). Струм від джерела напруги U через колектор (на рисунку не показаний) подається і в електромагніти статора, і в обмотки ротора.

Двигуни постійного струму використовуються в Рис. 5.2 електрич­них транспортних засобах, на підіймальних

кранах, у бага­тьох побутових електричних пристроях.

ІІ. Магнітоелектричні прилади.

Принцип дії магнітоелектричної системи ґрунтується на взаємодії провідника зі струмом і магнітного поля. Поле створюється постійним магнітом 1 (Рис. 5.3), струм проходить через котушку у вигляді рамки 2. Рамка є рухомим елементом приладу і знаходиться на одній осі зі стрі- Рис. 5.3

лкою 3. Обертальний момент, що діє на рамку, зав­дяки спеціально сконструйованому магнітові не залежить від кута повороту рамки і дорівнює:

М ₀= BINА, (5.1)

де В — індукція магнітного поля, І — сила струму, N — кількість витків у рамці, А— її площа.

Рамка починає повертатися. При цьому спіральна пружина 4 закручується і виникає протидіючий момент, пропорційний куту повороту рамки: М_п = k , де k — коефіцієнт пропорційності, який залежить від пружних властивостей пружини. Коли протидіючий момент дорів­нюватиме обертальному: М_п = Мо або k = BINS, рамка зу­пиниться. При цьому кут повороту рамки, а значить, і стрілки, дорівнює , тобто прямо пропорційний силі струму в рамці. Це забезпечує рівномірність пікали приладу.

Магнітоелектричні прилади придатні для вимірювання лише в колах постійного струму, що є їх недоліком. Проте ці прилади споживають мало енергії і мають високу чутли­вість.

Найчутливішими є прилади магнітоелектричної системи, на­приклад дзеркальні гальванометри. В них на осі обертання замість стрілки прикріплене маленьке плоске дзеркальце. Вузький пучок світла від лам­почки падає на дзеркало, а відбитий від нього зайчик потрапляє на віддалену шкалу.

ІІІ. Електромагнітні прилади

Принцип дії приладів елек­тромагнітної системи ґрунтується на ефекті втягування заліз­ного осердя котушкою, якою проходить струм. Такий прилад (Рис. 5.4, а) складається з нерухомої котушки зі струмом І, залізної пластинки 2, що обертається на осі, де закріплено пружинку 3, яка утримує пластинку, і стрілки 4.

Внаслідок проходження через котушку електричного стру­му будь-якого напряму залізна пластинка втягується в котуш­ку, повертається на своїй осі і обертає стрілку. Для зменшен­ня коливань стрілки застосовується «заспокоювач» 5, який складається з циліндра, в якому рухається поршень, з'єд­наний із залізною пластинкою.

Електромагнітні прилади менш точні, ніж магніто­електричні, але простіші за конструкцією і придатні для ви­мірювання як постійного, так і змінного струму.

IV. Електродинамічні прилади

Принцип дії приладів електро­динамічної системи — це взаємодія провідників зі струмом. Такий прилад (Рис. 5.4, б) складається з двох котушок 1, 2 у вигляді рамок, підвішених на спільній осі, одна — нерухомо, друга — на підшипниках. Обидві рамки зв'язані двома пружинами, якими до рамок підводиться струм. У результаті проходження струму рухома рамка повертається на осі тим більше, чим більша сила струму, і з'єднана з нею стрілка дає показання на нерухомій шкалі.

а б

Рис. 5.4

Електродинамічними приладами можна користуватися для вимірювань постійного і змінного струмів (сили струму і на­пруги). Шкала цих приладів нерівномірна.

На практиці часто використовують прилади з кількома ме­жами вимірювання сил струмів і напруг. Для цього у процесі вимірювання напруг послідовно з приладом вмикають додат­кові опори, а вимірюючи сили струмів, до приладу приєдну­ють паралельно опори-шунти.

V. Гучномовець

Дія магнітного поля на провідник зі струмом використову­ється в будові гучномовців — приладів для збудження звуко­вих хвиль під дією електричного струму, сила якого змінюється із звуковою частотою. В електродина­мічному гучномовці (динаміку) ви­користовують дію магнітного поля постійного магніту на змінний Рис. 5.5

струм у рухомій котушці. Звукова котушка 1 (Рис. 5.5) з мідного дроту, з'єднана з гнучкою мембра­ною 2 і конічним дифузором З, розміщена у зазорі сильного кіль­цевого постійного магніту 4.

Під час проходження змінного електричного струму котушка під дією змінної сили Ампера коливається з частотою коливань сили струму і змушує коливатися з такою самою частотою мембрану і дифузор. Ці коливання створюють коливання тис­ку повітря, тобто звукові хвилі.

Першокласні гучномовці відтворюють без значних спотво­рень звукові коливання в діапазоні 40—15 000Гц. Але такі пристрої дуже складні. Тому застосовують системи з кількох гучномовців, кожний з яких відтворює звук у певному неве­ликому інтервалі частот.

Загальним недоліком усіх гучномовців є малий ККД. Вони випромінюють лише 1—3 % усієї підведеної до них енергії.

Вплив магнітного поля на живі організми

Важливою біологічною дією на організм людини статичних магнітних полів, є зміна чутливості до болі, що приводить до ефекту обезболювання. При лікуванні статичним магнітним полем відмічається покращення стану хворих гіпертонічною хворобою: знижується артеріальний тиск, зменшуються головні болі та болі в ділянціі серця, покращується скорочувальна функція міокарда.

На життєдіяльність живих організмів впливають магнітні бурі. Дослідження показали залежність артеріального тиску, серцевого ритму та самопочуття від магнітних бурь Сонця, збільшення частоти інфекційних хвороб, нападів епілепсії тощо.

Існують особливо небезпечні техногенні магнітні поля, так магнітні поля з частотою 0,2 Гц збільшують час реакції людини, магнітні поля з частотою 1 Гц – негативно впливають на здібності до навчання, а поля з частотою 5 Гц – погіршують вербальну пам’ять. Це пояснюється тим, що слабкі магнітні поля знаходяться в інтервалі частот нормальної хвильової вольової активності мозку, котрі відповідають основним фізіологічним ритмам організму людини.

Практичне закріплення вивченого матеріалу

№ з/п

Вид завдання

Бали

Дати у зошиті відповіді на питання: 1.1 На якому явищі ґрунтується дія електрич- ного двигуна? Описати його. 1.2. Які ви знаєте системи електровимірюваль- них приладів? Їх основні позитивні та негативні сторони. 1.3 Назвіть позитивні та негативні прояви дії магнітного поля на живі організми. Розв’язати задачу: 2.1 Розрахувати обертальний момент, що діє на рамку площею 30 см², яка складається з 10 витків, через яку проходить електричний струм 0,5 А. Індукція магнітного поля складає 15 мТл.

Самостійна робота № 6

Тема: Інтерференція світла в природі і техніці.

Мета:

Знати - в чому полягає явище інтерференції світла.

Вміти - пояснити прояви явища інтерференції у природі та пріоритети у застосуванні цього явища у техніці.

План вивчення теми:

1. Інтерференції світла у природі.

2. Інтерференції світла у техніці.

Рекомендована література

Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.- с. 202-208

Основні теоретичні відомості

І. Інтерференція світла у природі

Інтерференцію світла можна легко спостерігати в природ­них умовах. Забарвлення тонких прозорих плівок, кольорові розводи на тонких плівках бензину, гасу, олії, красиве забарв­лення мильних бульбашок, яке безперервно змінюється - все це результат інтерференції світлових променів у цих плівках.

Розглянемо інтерференцію світла в тонких плівках, тов­щина яких неоднакова в різних місцях (Рис. 6.1, а). Якщо освітити таку плівку однорідним світлом, то у відбитому світлі її поверхня вже не здаватиметься рівномірно освітленою або темною, оскільки різниця ходу променів, які інтерферують у різних за товщиною місцях плівки, буде неоднаковою. Періодично зустрічатимуться такі товщини клина, які задо­вольняють умову взаємного підсилення і послаблення коге­рентних хвиль. Тому дуже тонка клиноподібна пластинка чи плівка, освітлена паралельним пучком однорідного світла, дає інтерференційну картину у вигляді світлих і темних смуг (Рис. 6.1, б), розміщених паралельно гострому ребру клина. Тому на плівці виникнуть смуги, забарвлені всіма кольора­ми райдуги.

а б

Рис. 6.1

Інтерференційну картину на клиноподібній пластинці зручно спостерігати на тонкій мильній плівці. Досить дротяну рамку опустити в мильний розчин і внаслідок його стікання вниз мильна плівка набуватиме форми клина.

ІІ. Інтерференція світла у техніці

Явище інтерференції світла знаходить різноманітне практичне застосування у техніці:

- просвітлення оптики;

- точ­не визначення довжини світлових хвиль;

- здійснення точного вимірювання лінійних розмірів;

- контроль якості шліфу­вання і полірування поверхонь тощо.

Просвітлення оптики. Інтерференція світла у разі відби­вання від тонких плівок лежить в основі просвітлення оптики, відкритого українським фізиком О. Смакулою. Проходження світла крізь кожну заломлюючу поверхню лінзи супроводжується відбиванням приблизно 4 % падаючо­го світла. В складних об'єктивах кількість лінз може пе­ревищувати десять і сумарна втрата світлового потоку внаслідок відбивань може досягти помітної величини. Крім того, відбивання від поверхонь лінз веде до виникнення по­лисків.

Для усунення відбивання світла на кожну вільну поверх­ню лінзи наноситься тонка плівка речовини (Рис.6.2) з по­казником заломлення іншим, ніж у лінзи. У разі проходжен­ня світла крізь лінзу відбуватиметься його відбивання як від поверхні лінзи, так і від поверхні плівки. Відбиті хвилі інтерферують. Товщина плівки підбирається так, щоб відбиті від обох поверхонь плівки хвилі гасили одна одну. Гасіння відбитого світла веде до збільшення частки енергії світла, яке проходить крізь лінзу (в цьому і полягає зміст терміну «просвітлення оптики»). Звичайно намагаються погасити відбивання зеленого світла, до якого найбільш чутливі фотоматеріали. В цьому випадку поверхня об'єктива здавати­меться

фіолетово-синьою (тому часто таку оптику називають голубою).

Рис. 6.2 Рис. 6.3

Нині усі фотоапарати випускаються з просвітле­ною оптикою.

Контроль якості поверхонь. Залежність форми інтерфе­ренційних смуг від товщини тонких прозорих плівок вико­ристовується для контролю якості шліфування і полірування поверхонь. Якщо на поверхню досліджуваного виробу В накласти добре відполіровану скляну пластинку-шаблон А (Рис. 6.3), то між цією поверхнею і нижньою поверхнею шаблона утворюється тонка повітряна плівка, в якій можна спостерігати інтерференційну картину. Інтерференційні сму­ги утворюються у разі відбивання світла від верхніх повер­хонь виробу і шаблона. Ці смуги спостерігаються через лінзу чи в мікроскоп.

Інтерферометри. Інтерференційна картина дуже чутлива до різниці ходу інтерферуючих хвиль: мізерно мала зміна різниці ходу порядку частки довжини світлової хвилі викли­кає істотне зміщення інтерференційних смуг. На цьому ґрун­тується дія інтерферометрів -

приладів для точного вимірювання довжини і кутів хвиль, а також для визначення показника заломлення прозорих середовищ.

Інтерферометр

А. Майкельсона

Центральним елементом інтер- ферометра Майкельсона є напі- впрозора пластинка, призначе- на для того, щоб розділити сві-

Рис. 6.4 тловий промінь на два когерен-тні промені, а потім знову об'єднати їх, забезпечуючи інтерференцію. Світловий промінь від джерела світла падає на пластинку під кутом 45^o. Світло частково відбивається від пластинки, а частково проходить її. На певній відстані від пластинки під прямим кутом до променів встановлені дзеркала. Відбившись від дзеркал, промені знову повертаються до пластинки, частково відбиваючись, а частково проходячи її. Екран, на якому формується інтерференційна картина, або детектор оптичного випромінювання встановлений навпроти одного із дзеркал так, що джерело світла, два дзеркала і детектор утворюють хрест.

Світловий промінь розділяється на два. Один із променів відбивається від напівпрозорої пластинки і проходить до дзеркала (Рис.6.4). Відбившись від дзеркала, промінь повертається і проходить через напівпрозору пластинку до детектора. Інший промінь проходить через напівпрозору пластинку до іншого дзеркала, відбивається від нього, повертається до пластинки і відбивається у напрямку детектора. Інтерференційна картина залежить від різниці оптичного шляху двох променів.

У промисловості інтерферометри широко використовуються для контролю якості (глад­кості, рівності) шліфованих виробів.

Практичне закріплення вивченого матеріалу

№ з/п

Вид завдання

Бали

Дати у зошиті відповіді на питання: 1.1 Перерахуйте сфери застосування інтерфе- ренції світла у техніці. 1.2. З якою метою застосовують інтерфероме- три? Принцип їх дії. 1.3 Чому просвітлювальна плівка, нанесена на поверхню лінзи, здається кольоровою?   Описати випадок: 2.1 Кольорові яскраві смуги утворюються від краплі бензину лише тоді, коли вона падає на вологу, а не на суху поверхню асфальту. Поясніть, чому? Виконати рисунок.

Самостійна робота № 7

Тема: Класифікація та властивості елементарних частинок.

Мета:

Знати - класифікацію елементарних частинок за характером взаємодії частинок.

Вміти - пояснити властивості елементарних частинок.

План вивчення теми:

1. Класифікація елементарних частинок.

2. Властивості елементарних частинок.

Рекомендована література

Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О. Фізика для 11 кл. Академічний рівень. Х.: Сиция, 2011.- с. 327-329

Основні теоретичні відомості

Елементарна частинка – збірний термін, що відноситься до мікрооб’єктів у суб’ядерному масштабі; це частинки, які, взаємодіючи з іншими частинками, ведуть себе як єдине ціле і які на сучасному рівні розвитку не можна вважати поєднанням простіших частинок

Найхарактернішою особливістю елементарних частинок є їхня здатність до перетворень і взаємодії (властива слабка взаємодія). При цьому дочірні частинки не є структурними складовими материнських, а народжуються в актах перетворення.

Основні дати відкриття елементарних частинок:

1897р. - Дж.Томсон виявив електрон,

1900р. - М.Планк показав, що світло – це потік фотонів,

1911р. - Е.Резерфорд відкрив протон,

1930р. - П.Дірак передбачив, а в 1932р. К.Андерсон виявив позитрон,

1932р. - Дж.Чедвік відкрив нейтрон,

1955р. - американські вчені відкрили антипротон,

1956р. - К.Коуен виявив нейтрино,

1957р. - виявлено існування антинейтронів.

За властивостями елементарні частинки поділяють на такі групи:

І. Фотони – кванти електромагнітного випромінювання і беруть участь в електромагнітній взаємодії; на мають античастинок та маси спокою.

ІІ. Лептони – група легких частинок, які проявляють себе в електрослабкій та гравітаційній взаємодіях (електрон, мюон, два типи нейтрино: електронне та мюонне, тау-лептон, тау-нейтрон). Кожна з них має свою античастинку.

ІІІ. Адрони – частинки, які беруть участь у сильній взаємодії (мезони, нуклони: протон та нейтрон, гіперони: лямбда-гіперон, сигма-гіперони тощо). На сьогоднішній день їх відомо більше сотні і вони мають внутрішню структуру. За моделлю М. Гелл-Манна та Дж. Цвейга (1946р.) адрони складаються із фундаментальніших частинок – кварків, які мають електричний заряд, кратний і не спостерігаються у вільному стані.

Теорія, яка описує властивості елементарних частинок на основі гіпотези кварків називається квантова хромодинаміка.

Електрослабку теорію та квантову хромодинаміку для сильної взаємодії ще називають «стандартною моделлю».

Основними характеристиками елементарних частинок є: електричний заряд, маса, тривалість життя, спін (власний момент імпульсу частинки, що має квантову природу), дивність (квантове число) – дивись Додаток.

Практичне закріплення вивченого матеріалу

№ з/п	Вид завдання	Бали
	Дати у зошиті відповіді на питання: 1.1 Назвіть класифікацію найбільш довгоживу- чих частинок. 1.2. Чи всі частинки мають античастинку? Навести приклади. 1.3 Що таке кварки та квантова хромодинаміка?
	Розв’язати криптограму: 2.1 Ключове слово – назва стабільної, негативно зарядженої елементарної частинки. 1. Назва групи легких частинок, які не беруть участь у сильній взаємодії. 2. Загальна назва частинок, з яких складаються ядра атомів хімічних елементів. 3. Прізвище вченого, який відкрив протон. 4. Прізвище вченого, який відкрив нейтрон. 5. Назва частинки, що переносить електромагнітну взаємодію та не має античастинки. 6. Назва фундаментальніших частинок, з яких складаються адрони згідно моделі Гелл-Манна та Цвейга. 7. Назва квантової теорії, яка описує властивості елементарних частинок на основі гіпотези кварків. 8. Прізвище вченого, який у 1900р. показав, що світло – це потік фотонів.

Дата добавления: 2015-05-23