Od Demokrita ke kvarkům

Prezentace na téma: "Od Demokrita ke kvarkům"— Transkript prezentace:

1 Od Demokrita ke kvarkům
Fysika msvěta Od Demokrita ke kvarkům

2 Menší a menší...

3 Lymfocyt T napadený HIV (30 000)

4 Atomy uhlíku v grafitu

5 Nápis z atomů

6 Filosofický atomismus
Demokritos (460–370), Epikuros ( ) – látka složena z konečných, tvrdých a nedělitelných částic atomy (z řec. atomos – nepožatý, nedělitelný) filosofická spekulace obrozenci: nedrob

7 Chemický atomismus Joseph Louis Proust (1754–1826): reagující látky se slučují jen v určitých hmotnostních poměrech – zákon stálých poměrů slučovacích John Dalton (1766 – 1844): některé prvky se mohou slučovat v různých poměrech – zákon násobných poměrů slučovacích nepřímý důkaz existence atomů

8 Počet částic Amadeo Avogadro (1776–1856): ve stejných objemech různých plynů je při stejném tlaku a teplotě týž počet molekul Johann Loschmidt (1821–1895): první úspěšnější pokus o určení konstanty („Loschmidtova konstanta“)

9 Brownův pohyb Robert Brown (1827): Brownův pohyb
Albert Einstein (1879–1955): vysvětlení Brownova pohybu (1905) Jean Baptiste Perrin (1870–1942): měření Avogadrovy konstanty z Brownova pohybu

10 Exkurs 1: Molární veličiny
atomová hmotnostní jednotka relativní atomová hmotnost, relativní molekulová hmotnost látkové množství, Avogadrova konstanta molární hmotnost molární objem, normální molární objem

11 Elektrický náboj iontu
elektrolýza náboj přenesený při vyloučení 1 molu látky: F=9, C/mol elementární náboj

12 Do nitra atomu Julius Plücker (1801–1868): katodové záření (1859)
Joseph John Thomson (1856–1940): proud rychle letících „atomů elektřiny“ čili elektronů z pohybu v magnetickém a elektrickém poli určen měrný náboj e/m rozpad b

13 Millikanův pokus (1910) Robert Millikan (1868–1953)

14 Důsledky: ze znalosti e/m a e lze stanovit hmotnost elektronu
objev první elementární částice elektrony vyletují z atomů → atom není nedělitelný Thomsonův pudinkový model atomu (kladnej pudink a záporný elektronový rozinky)

15 Stavba atomu Ernest Rutherford (1871–1937): „Rutherfordův pokus“ (1911) částice a (atomy He bez elektronů), lze je počítat podle záblesků na ZnS metoda bavlněných žoků války Severu proti Jihu

16 Rutherfordův pokus (1911)

17 Důsledky celý kladný náboj a téměř celá hmotnost atomu jsou v malé centrální oblasti – v jádře atomu rozměr jádra je 1/ rozměru atomu elektrony s jádrem reagují prostřednictvím elektrických sil

18 Neutron Walter Bothe (1891–1957): 1932 ozařování beryllia částicemi a; vznik pronikavého záření, které se neochyluje magnetickým ani elektrickým polem; špatný výklad (g) James Chadwick (1891–1974): částice těžké jako jádra vodíku, ale bez náboje

19 Složení jádra atomů Werner Heisenberg (1901–1976)
Дмитрий Іваненко (1904–) protony a neutrony (1932) mp = 1,0073u =1, kg mn = 1,0087u =1, kg

20 Hmotnostní spektrometrie

21 Exkurs 2: Atomy nukleony prvek nuklid, izotop, izobar
protonové číslo, nukleonové číslo

22 Kvarky elektron – vskutku elementární částice
protony, neutrony – složeny z kvarků Stanford, Kalifornie – ostřelování protonů a neutronů elektrony Richard Taylor (1929–), Jerome Friedman (1930–), Henry Kendall (1936–): protony a neutrony se chovají jako soubor menších částic

23 Kvarky Richard Feynman (1918–1988): mají vlastnosti dříve uvažovaných částic – kvarky quark – James Joyce: Finnegans Wake (Plačky nad Finneganem): „Three quarks for Muster Mark!“ patrně nemohou existovat samostatně

24 Kvarky d down horní u up dolní s strange podivný c charm půvabný
b beauty (bottom) krásný t truth (top) pravdivý