1樓:銘刻
基本粒子是目前人們直接觀察到的最小的粒子。
基本粒子究竟有多麼小?如果有一種放大鏡能把乒乓球放大到地球那樣大,按同樣的放大倍數來看基本粒子,也不過像一隻乒乓球那樣大。把一萬億個基本粒子排成一列橫隊,叫這列橫隊齊步穿過縫衣針的小孔,也還綽綽有餘。
為了研究這小小的基本粒子,物理學家卻動用了直徑大到2千米的高能加速器,這是為什麼呢?原來,在微觀世界中,物質運動的規律同我們平時生活中所見到的完全不同。在巨集觀世界裡,粒子運動的時候,總有一條明確的軌跡;波動則是以瀰漫於空間的形式出現的。
因此,粒子就是粒子,波就是波,誰也不會把它們混淆起來。
20世紀初,當物理學家的研究深入到分子、原子以及更深的層次時,卻發現這些微小的粒子,有許多奇怪的行為,不能用以往的經驗來解釋。法國有一位歷史學家叫路易斯•徳布羅意,他受到研究實驗物理學的哥哥的影響,改行研究物質結構。2023年,他向巴黎大學理學院遞交了一篇博士**,在**中他提出了一種新觀點,認為任何一個粒子的運動都有一種波和它伴隨,並影響到粒子的運動。
這種波的波長,和粒子的動量成反比。由於我們肉眼所看到的物體質量太大,用德布羅意的公式來計算波長就非常之短,觀察不到這種波的影晌。可是,對於原子和分子世界中的粒子來講,這種波的行為卻很強烈。
徳布羅意認為,只要承認這個假定,就可以解釋如原子這類粒子的許多反常的行為。開始,大家對他的說法將信將疑,不久實驗證實了徳布羅意的觀點。這位新博士因此獲得了諾貝爾獎。
物理學家在探索微觀世界時,經常採用的一種方法是把一束已知性質的基本粒子作為炮彈,去轟擊所要研究的某種未知的基本粒子,通過觀察它們之間的相互作用,來研究靶粒子的性質。在研究基本粒子的時候,為了看清它的結構,作為炮彈的基本粒子的波長,應該越短越好,或者是它們的動量越大越好;否則,由於波動的強烈干擾,很難對靶粒子作出精確的測量。可是,粒子朿的能量越大,它們就越難馴服,就是要它們轉個彎也很不簡單。
解決的辦法,只能把加速器的「跑道」彎曲的程度儘量減小,這樣加速器的直徑也就越來越大了。
2樓:扣響處
粒子還有另一種屬性—自旋。自旋為半整數的粒子稱為費米子,為整數的稱為玻色子。
3樓:彩雲天使
探索基礎粒子物理的機制存在交叉在多學科的硬體,微觀粒子物理的機制存在是能譜能量的探索,基本粒子的能量化在自然界物質是人類社會技術進步的應用,巨大的硬體儀器對撞機使微觀粒子有了動能,加速器是模擬自然界的機制存在,揭示粒子物理的基礎科學,達到認識微觀粒子物理的規律,並應用它的機制存在交叉出多學科的生活技術進步。對撞機的硬體目的任務就是探索粒子的超對稱粒子_粒子耦合_粒子激發_磁單極子_新粒子新物質等的基礎粒子物理科學。
為什麼研究小小的基本粒子要用巨大的加速器
什麼叫粒子加速器? 10
4樓:
帶電粒子在電場中會受力而得到加速、提高能量,這是至今為止的粒子加速器採用的原理,中性粒子不可能在這樣的原理下得到加速。因此,粒子加速器應定義為:利用電磁場加速帶電粒子的裝置。
粒子加速器可以加速電子、質子、離子等帶電粒子,使粒子的速度達到幾千公里/秒、幾萬公里/秒,甚至接近光速(光在真空中的傳播速度是30萬公里/秒)。根據相對論原理,加速器可以把帶電粒子的速度增加到無限接近光速,但無論如何也達不到光速。
現代的加速器應該稱其為「加能器」更確切。舉例來說,一臺電子加速器,注入的電子能量為20gev(1gev=109 ev,也就是10億電子伏特),相應的電子速度為0.99999999979倍光速。
電子經加速器加速後,能量可達到100gev,電子速度達到0.999999999987倍的光速。這說明,電子在這臺加速器裡速度幾乎沒有增加,而能量增加了4倍。
其實,加速器離人們的生活並不遠。現代生活中已經普及的電視、計算機顯示器所用的映象管就是一臺小小的電子加速器。
映象管有玻璃密封外殼,內部抽成真空。由一端的電子槍產生的電子束(強度受影像訊號控制)經過聚焦線圈聚焦後在高壓電極的作用下加速向前運動。與此同時,電子束在偏轉電極的作用下,自上而下作水平方向的掃描。
這樣,在映象管另一端的熒光屏上就形成了明暗程度不同的亮點。
粒子加速器的結構可以與映象管類比。映象管中的電子槍對應於加速器的電子槍或離子源,映象管中加速電子用的高壓電極對應於加速器中的高壓加速電極及加速腔。映象管中控制電子運動的電偏轉板與聚焦電子的聚焦線圈,對應於加速器中控制粒子運動軌道和聚焦粒子束流的多種電磁部件,如導向磁鐵、聚焦磁鐵、多極校正磁鐵等。
對粒子加速器的粒子執行管道來說,為了減少粒子在運動中與殘餘氣體碰撞而造成粒子的丟失和束流效能變壞,所要求的真空度比映象管要高數千到數萬倍。
加速器結構示意圖
隨著科學技術的不斷髮展,根據科學家對粒子能量和流強的不同要求,陸續產生了不同原理、不同結構的多種加速器。
5樓:七王國騎士
47.為什麼醫院有粒子加速器
6樓:
我還以為你說的是3dxmax中的「粒子」呢?
粒子加速器用來幹什麼的
7樓:匿名使用者
粒子加速器通過對物體「增加」能量,使粒子獲得動能,從這些高速運動的粒子碰撞中進行觀察研究
(cern 10g強子加速器是世界目前最大的粒子加速器,強子,粒子的一種)
8樓:醪糟
粒子加速器(particle accelerator)是用人工方法產生高速帶電粒子的裝置。日常生活中常見的粒子加速器有用於電視的陰極射線管及x光管等設施。是探索原子核和粒子的性質、內部結構和相互作用的重要工具,在工農業生產、醫療衛生、科學技術等方面也都有重要而廣泛的實際應用。
從20世紀30年代到50年代後半期的20年時間裡,加速器的能量增加了幾百倍到幾千倍。這是因
粒子加速器
為要發現基本粒子。除了到宇宙線中去尋找外,就得到原子核內部去尋找。原子核內部存在非常強大的作用力,即:
核力(nuclear force)把基本粒子緊緊地結合在一起,因此研究基本粒子需要很大的能量。隨著加速器能量的增加,在實驗室中所發現的基本粒子數目也增多了。
現在,粒子加速器的規模已有小於一個大型機器製造廠,其用電量相當於一箇中等城市,工作人員可達數千人,有宇宙粒子製造廠之稱。但是,儘管今日粒子加速器能量已經夠大的了,可它仍然遠遠不能適應探索原子奧祕的要求,因此隨著人們對原子奧祕探索的深入,粒子加速器仍會不斷地改進。
9樓:雨櫺飄絮
顧名思義 當然是加速粒子哦~
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