2. Кварки9

Естественно, что открытие большого количества элементарных частиц привело к появлению гипотезы о существовании более элементарных, более фундаментальных частиц.

В 1964 году М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом была предложена модель, согласно которой все частицы, участвующие в сильных (ядерных) взаимодействиях построены из трёх более фундаментальных, первичных частиц – кварков. Эти кварки обычно обозначают буквами u, d, s. Кварки имеют дробный электрический заряд +2/3е, –1/3е, –1/3е. Мезоны образуются из пары кварк-антикварк, а барионы – из трёх кварков. В дальнейшем, чтобы устранить противоречие с принципом Паули, было установлено, что каждый кварк должен обладать ещё одним свойством, названным цветом кварка. Каждый кварк может существовать в трёх формах: жёлтой, синей и красной. По ряду соображений, на которых не будем останавливаться, в дальнейшем систему кварков пришлось расширить. Число различных кварков стало равно не трём, а шести. По современным представлениям кварки лишены внутренней структуры и в этом смысле могут считаться истинно элементарными частицами.

В настоящее время в реальности кварков практически никто не сомневается. Некоторые эксперименты указывают однозначно на их реальное существование. Существование кварков доказывают опыты по рассеянию электронов очень высокой энергии на протонах и нейтронах. Однако в свободном виде кварки не обнаружены и, вероятно, не будут обнаружены никогда. Это привело к выводу, что кварки могут существовать только внутри адронов, и не могут наблюдаться в свободном виде.

4. Что является фундаментальным свойством всех элементарных частиц?

Ответы на контрольные вопросы по главе 6

Вопрос 6.1 Это делается для того, чтобы атом перешёл в возбуждённое состояние; спектральный анализ, т.е. химический состав вещества определяют по линейчатому спектру возбуждённых атомов вещества.

Вопрос 6.2 Может, так как скорость частицы не может быть больше скорости света в вакууме, но может быть больше чем с/n, т.е. скорость света в какой-то среде.

Вопрос 6.3 Импульс, электрический заряд, лептонный заряд, барионный заряд.

Вопрос 6.4 Масса.

Итоговые задания

Теперь, когда изучен материал данного пособия, Тебе – читатель, предлагается самостоятельно по нижеописанному алгоритму оценить уровень усвоенных знаний. Для этого приведены итоговые задания в форме тестовых вопросов, на которые имеются четыре варианта ответа, но, естественно, только один из них правильный. Вооружившись ручкой, внимательно изучите предложенные Вам вопросы и варианты ответов, запишите номер вопроса и правильный, по Вашему мнению, вариант ответа. После этого у Вас есть возможность сравнить данные Вами ответы с правильными¹⁰. И если Вы ответили правильно менее чем на тринадцать вопросов, можно считать, что Вы неудовлетворительно усвоили материал учебного пособия. Если Вы дали от тринадцати до пятнадцати правильных ответов – Ваши знания удовлетворительны, от шестнадцати до восемнадцати – их можно считать хорошими, девятнадцать или двадцать – отличными.

good luck…!

1. Показатель преломления некоторого вещества относительно воздуха равен 2. При каком угле падения угол преломления будет равен углу отражения?

   А.	00.	В.	600.
   Б.	300 .	Г.	900.

2. На плоское зеркало под углом 30⁰ падает луч света. Чему равен угол между падающим и отражённым от зеркала лучом?

   А.	1200.	В.	600.
   Б.	300 .	Г.	900.

3. Будет ли наблюдаться в опыте Юнга интерференционная картина, если одна щель закрыта синим светофильтром, а другая – красным?

   А.	Будет всегда	В.	Это зависит от источника света.
   Б.	Никогда не будет.	Г.	Будет, если интенсивности красного и синего цвета равны.

4. Какого цвета будет центральный максимум при освещении щелей Юнга солнечным светом?

   А.	Красного.	В.	Фиолетового.
   Б.	Белого.	Г.	Зелёного.

5. Какой цвет будет иметь красный лист бумаги, если его в темноте осветить через фиолетовый светофильтр?

   А.	Красный.	В.	Фиолетовый.
   Б.	Чёрный.	Г.	Белый.

6. При каком светофильтре на интерференционной установке будет максимальная ширина интерференционной полосы:

   А.	Зелёном.	В.	Фиолетовом.
   Б.	Красном.	Г.	При любом монохроматическом свете ширина будет одинакова.

7. Какого цвета первый максимум колец Ньютона в проходящем свете при освещении линзы белым светом?

   А.	Красного.	В.	Белого.
   Б.	Фиолетового.	Г.	Чёрного.

8. Как изменится количество наблюдаемых главных максимумов дифракционной решётки, если перекрыть щели дифракционной решётки через одну?

   А.	Увеличится в 2 раза.	В.	Уменьшится в 4 раза.
   Б.	Уменьшится в 2 раза.	Г.	Не изменится.

9. Как изменится диаметр первого кольца Ньютона, если диаметр линзы увеличить в 4 раза?

А.	Уменьшится в 2 раза.	В.	Уменьшится в 4 раза.
Б.	Увеличится в 2 раза.	Г.	Не изменится.

10. На дифракционную решетку, имеющую 200 штрихов на 1 мм, падает нормально свет с длиной волны 500 нм. Расстояние от решетки до экрана 1 м. Найти расстояние от центрального до первого максимума.

    А.	0,2 м	В.	0,25 м
    Б.	0,05 м	Г.	0,01 м

11. Какой источник света является источником теплового излучения:

    А.	Свечение экрана телевизора	В.	Свечение жидкокристаллического дисплея монитора
    Б.	Свечение лампы накаливания	Г.	Свечение глубоководной рыбы

12. Луч света падает под углом 60^о из воздуха на поверхность некоторого вещества. Чему равен показатель преломления этого вещества, если преломлённый луч оказался перпендикулярным отражённому?

    А.	2	В.
    Б.		Г.

13. Чему равна степень поляризации плоскополяризованного света?

    А.	0	В.	½
    Б.	1	Г.

14. При облучении металла светом с частотой n величина задерживающего напряжения равна U. Чему равна работа выхода электрона из металла?

    А.	hn.	В.	hn - eU.
    Б.	hn + eU.	Г.	eU.

15. От чего зависит максимальная скорость фотоэлектронов?

    А.	От частоты света.	В.	От угла падения света.
    Б.	От интенсивности света.	Г.	От амплитуды напряжённости электрического вектора.

16. Какие лучи оказывают наибольшее действие на испускание электронов металлом?

    А.	Ультрафиолетовые.	В.	Красные.
    Б.	Инфракрасные.	Г.	Фиолетовые.

17. Какой экспериментальный факт подтверждает дискретность энергетических состояний атома:

    А.	Дифракция электронов.	В.	Спектр излучения атома водорода.
    Б.	Опыт Штерна по измерению скорости молекул.	Г.	Естественная радиоактивность атомов урана.

18. Как изменится длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности абсолютно чёрного тела, при увеличении температуры тела в 2 раза?

    А.	Увеличится в 2 раза.	В.	Уменьшится в 2 раза.
    Б.	Увеличится в 16 раз.	Г.	Уменьшится в 8 раз.

19. Какие из приведённых ниже утверждений правильно характеризуют ядерные силы:

1) ядерные силы больше электромагнитных; 2) ядерные силы действуют только на малых расстояниях; 3) ядерные силы не зависят от электрического заряда нуклонов.

А.	Только 1).	В.	Только 1) и 2).
Б.	1), 2) и 3).	Г.	Только 2).

20. Какой изотоп образуется из после одного бетта-распада и одного альфа-распада?

А.	.	В.	.
Б.	.	Г.	.

Таблица с ответами на итоговые задания

№ вопроса	Вариант ответа	№ вопроса	Вариант ответа
	А		В
	Б		Б
	Б		Б
	Б		Б
	Б		Г
	Б		Г
	Б		В
	А		А
	В		В
	Б		В

Учебное издание

Физика. Теория и практика