Návštěva ve světě základních částic hmoty

NÁVŠTĚVA VE SVĚTĚZÁKLADNÍCH ČÁSTICHMOTY

Lukáš Richterek & Martina MikováJakub Navařík & Petr NovákKatedra experimentální fyziky a Katedra optikyPřF UP, 17. listopadu 1192/12CZ-771 46 Olomouc

.. Obsah1 Již staří Řekové ...2 Protony, neutrony, elektrony &3 Jak to všechno víme?

Vidíme a umíme...UrychlovačeDetektory

4 Co z toho plyne pro náš vesmír?

4 / 70

.. Již staří Řekové …

hledání podstaty, pralátky (oheň, voda,země, vzduch)atomisté (Demokritos, 460 – 370 př.n.l.)

atomy v pohybunejmenšími částečky všech věcí, dálenedělitelné

.Molekuly..

......Spojováním atomů vznikají molekuly, různéuspořádání – různé látky

existence nezvratně dokázána až v 19.století (Dalton)

5 / 70




.Molekuly..



6 / 70




.Molekuly..



7 / 70

je skupinanejméně dvou atomůspojených chemickou

vazbou.

.. Protony, neutrony, elektrony &.Náboj..

......

Atomy se skládají z protonů (+), neutronů aelektronů (−), protony a elektrony mají elektrickýnáboj

nejjednodušší atom: vodík (proton + elektron –ukázka!, nejhojnější prvek), foton (kvantumenergie) může atom rozbít;

.Atom: jádro a elektronový obal..

......Atom tvoří jádro a elektronový obal

prvek: prvek je látka skládající se z atomůjednoho druhu = se stejným počtem protonůneutrony odlišují hmotnost – různé izotopy téhožprvku ukázka! – deuterium, tritium

9 / 70

.. Protony, neutrony, elektrony &.Náboj..

......

Atomy se skládají z protonů (+), neutronů aelektronů (−), protony a elektrony mají elektrickýnáboj

nejjednodušší atom: vodík (proton + elektron –ukázka!, nejhojnější prvek), foton (kvantumenergie) může atom rozbít;

.Atom: jádro a elektronový obal..

......Atom tvoří jádro a elektronový obal

prvek: prvek je látka skládající se z atomůjednoho druhu = se stejným počtem protonůneutrony odlišují hmotnost – různé izotopy téhožprvku ukázka! – deuterium, tritium

10 / 70

Nejmenší množstvíelektrického senazývá elementární ,což odpovídá jednohoelektronu.

.. Atom uvnitř

MPT: 1870; Ununseptium: 117 protonů (získáno 2009 – 2010)

13 / 70

Elektrony jsou částice sezáporným elektrickýmnábojem a tvoří elektronový

kolem jádra atomu.

jedna ze základníchčástic nabitá kladnýmelektrickým nábojem(o velikosti 1,602·10-19C), tutočástici nalezneme v jádřeatomu.

.. Dělíme ještě dál …

neutron se rozpadá (T ≈ 15minut)

.. Dělíme ještě dál …neutron se rozpadá (T ≈ 15minut)

.. Podivnosti mikrosvěta

18 / 70

.. Podivnosti mikrosvěta

19 / 70

jedna ze základníchčástic atomového jádra bezelektrického náboje (tzv.neutrální částice).

.. Měřítka

Vztah mezi velikostí jádra a obalu atomu:

.Animace

23 / 70

.. Měřítka

Kolik atomů v řadě se vejde naprůřez lidského vlasu?

a) 1 000 b) 100 000 c) 1 000 00024 / 70

.. Měřítka

Kolik atomů v řadě se vejde naprůřez lidského vlasu?

a) 1 000 b) 100 000 c) 1 000 00025 / 70

JAK TO VÍME?

.. Ledacos vidíme a umíme...

27 / 70


28 / 70


29 / 70


30 / 70

.. Urychlovače

31 / 70

.. Urychlovače

32 / 70

.. Urychlovače

33 / 70

.. Urychlovače

34 / 70

.. Urychlovače

35 / 70

.. Urychlovače částic (LHC)

LHC = Large Hadron Collider: částice(protony) proti sobě

36 / 70


37 / 70


38 / 70


39 / 70


40 / 70

přístroj, ve kterémse zkoumají srážky částic,jeden z nejznámějších senachází v CERNu.

.. Detektory kosmického záření (Pierre Auger)

1 částice na 1 km2 za 100 let, plocha3 000 km2 (1/26ČR)15 zemí, 50miliónů dolarů, zapojení SLO

44 / 70

.. Mlžná komora

45 / 70

.. Bublinová komora

46 / 70

je detektorčástic, který obsahujepřehřátou kapalinu, ve kterépozorujeme dráhu kudyčástice proletěla.

.. Detektory: ATLAS

48 / 70

.. Detektory: ATLAS

49 / 70

.. Detektory: ATLAS

50 / 70

.. Jak se dělá vesmír…

51 / 70

.. Původ prvků: teorie velkého třesku

teorie velkého třesku (1948: Gamow,Alpher, Herman)pouze nejlehčí na počátku vesmírujsme „popelem“ hvězd

54 / 70

55 / 70

je názevvědecké teorie, kterápopisuje vznik vesmíru.

.. Vesmír se rozpíná ...

... čím dále rychleji!

57 / 70

je chemickýprvek, který tvořípřevážnou část hmoty vevesmíru.

osoba, kterásystematicky zkoumá vznik apodstatu věcí kolem sebe,prahne po poznání.

NC 2013: François Englert, Peter W. Higgs

Jsem, nevím čím.Přicházím, nevím odkud.Jdu, nevím kam.Jsem překvapen, že jsem tak šťasten.

Angelus Silesius (Johannes Scheffler)(1624–1677)

.

......K ČEMU JE TO DOBRÉ VĚDĚT?

Tim Berners-Lee (1989)

Education

Návštěva ve světě základních částic hmoty