🗊Презентация Антиматерия. Ловушка Пеннинга

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №1Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №2Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №3Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №4Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №5Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №6Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №7Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №8Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №9Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №10Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №11Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №12Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №13Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №14Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №15Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №16Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №17Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №18Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №19Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №20

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Антиматерия. Ловушка Пеннинга. Доклад-сообщение содержит 20 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1






Работу выполнила
Описание слайда:
Работу выполнила

Слайд 2


Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №2
Описание слайда:

Слайд 3







позитрон – антиэлектрон,  предсказанный теоретически Дираком,  был найден в космических лучах К. Андерсоном в 1932 году.
   (Нобелевская премия –1936 г.)

 антипротон – в 1955 году (Чемберлен, Сегре, Ипсилантис).
   (Нобелевскую  премию получили Э. Сегре и О. Чемберлен в 1959 г.)
Описание слайда:
позитрон – антиэлектрон, предсказанный теоретически Дираком, был найден в космических лучах К. Андерсоном в 1932 году. (Нобелевская премия –1936 г.) антипротон – в 1955 году (Чемберлен, Сегре, Ипсилантис). (Нобелевскую премию получили Э. Сегре и О. Чемберлен в 1959 г.)

Слайд 4





Первые искусственные античастицы –
Первые искусственные античастицы –
 ядра антидейтерия, 
содержащие антипротон и антинейтрон, 
были синтезированы в 1965 году 
(Leiderman и др.) в Европейской лаборатории физики элементарных частиц
 (CERN, Женева, Швейцария) и Брукхейвенской национальной лаборатории (США)
Описание слайда:
Первые искусственные античастицы – Первые искусственные античастицы – ядра антидейтерия, содержащие антипротон и антинейтрон, были синтезированы в 1965 году (Leiderman и др.) в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN, Женева, Швейцария) и Брукхейвенской национальной лаборатории (США)

Слайд 5





Затем ядра антигелия-3 
Затем ядра антигелия-3 
(два антипротона и антинейтрон) и 
антитрития (антипротон и два антинейтрона) были синтезированы в 1969 году Ю. Прокошкиным и др. на 70-ГэВ протонном ускорителе в Институте физики высоких энергий (Протвино, СССР)
Описание слайда:
Затем ядра антигелия-3 Затем ядра антигелия-3 (два антипротона и антинейтрон) и антитрития (антипротон и два антинейтрона) были синтезированы в 1969 году Ю. Прокошкиным и др. на 70-ГэВ протонном ускорителе в Институте физики высоких энергий (Протвино, СССР)

Слайд 6





В ЦЕРНе на низкоэнергетическом антипротонном кольце интернациональная команда под руководством Вальтера Элерта (W.Oelert) синтезировала в 1995 году первые девять атомов антивещества – антиводорода в результате столкновений антипротонов и атомов ксенона 
В ЦЕРНе на низкоэнергетическом антипротонном кольце интернациональная команда под руководством Вальтера Элерта (W.Oelert) синтезировала в 1995 году первые девять атомов антивещества – антиводорода в результате столкновений антипротонов и атомов ксенона 
(антипротоны полетали через газообразный ксенон примерно 3 миллиона раз в секунду)
Описание слайда:
В ЦЕРНе на низкоэнергетическом антипротонном кольце интернациональная команда под руководством Вальтера Элерта (W.Oelert) синтезировала в 1995 году первые девять атомов антивещества – антиводорода в результате столкновений антипротонов и атомов ксенона В ЦЕРНе на низкоэнергетическом антипротонном кольце интернациональная команда под руководством Вальтера Элерта (W.Oelert) синтезировала в 1995 году первые девять атомов антивещества – антиводорода в результате столкновений антипротонов и атомов ксенона (антипротоны полетали через газообразный ксенон примерно 3 миллиона раз в секунду)

Слайд 7





В 1996 году в Национальной ускорительной Ферми лаборатории (Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, USA) также были получены антиатомы водорода.
В 1996 году в Национальной ускорительной Ферми лаборатории (Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, USA) также были получены антиатомы водорода.
Описание слайда:
В 1996 году в Национальной ускорительной Ферми лаборатории (Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, USA) также были получены антиатомы водорода. В 1996 году в Национальной ускорительной Ферми лаборатории (Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, USA) также были получены антиатомы водорода.

Слайд 8





При прохождении через атом ксенона антипротон затрачивал часть своей энергии на создание пары электрон-позитрон, а в достаточно редких случаях близости скоростей антипротона и позитрона возникал антиатом водорода: 
При прохождении через атом ксенона антипротон затрачивал часть своей энергии на создание пары электрон-позитрон, а в достаточно редких случаях близости скоростей антипротона и позитрона возникал антиатом водорода: 

Эти антиатомы существовали биллионные доли секунды на протяжении около десяти метров, после чего аннигилировали с обычным веществом.  Получаемый в результате аннигиляции сигнал и служил подтверждением создания атомов антивещества.
Описание слайда:
При прохождении через атом ксенона антипротон затрачивал часть своей энергии на создание пары электрон-позитрон, а в достаточно редких случаях близости скоростей антипротона и позитрона возникал антиатом водорода: При прохождении через атом ксенона антипротон затрачивал часть своей энергии на создание пары электрон-позитрон, а в достаточно редких случаях близости скоростей антипротона и позитрона возникал антиатом водорода: Эти антиатомы существовали биллионные доли секунды на протяжении около десяти метров, после чего аннигилировали с обычным веществом. Получаемый в результате аннигиляции сигнал и служил подтверждением создания атомов антивещества.

Слайд 9





Впервые «собрать» из субатомных античастиц атомы антиматерии в 2002 году сотрудникам CERN
Впервые «собрать» из субатомных античастиц атомы антиматерии в 2002 году сотрудникам CERN

Изучая антиатомы,   физики рассчитывают прояснить вопрос о недостатке антивещества во Вселенной, но до сих пор ученым не удавалось удерживать антиводород от аннигиляции с "обычной" материей достаточное для изучения время.
Описание слайда:
Впервые «собрать» из субатомных античастиц атомы антиматерии в 2002 году сотрудникам CERN Впервые «собрать» из субатомных античастиц атомы антиматерии в 2002 году сотрудникам CERN Изучая антиатомы, физики рассчитывают прояснить вопрос о недостатке антивещества во Вселенной, но до сих пор ученым не удавалось удерживать антиводород от аннигиляции с "обычной" материей достаточное для изучения время.

Слайд 10





В 2010 году физикам впервые удалось кратковременно поймать в «ловушку» атомы антивещества.
В 2010 году физикам впервые удалось кратковременно поймать в «ловушку» атомы антивещества.
Для этого ученые охлаждали облако, содержащее около 30000 антипротонов, до температуры 200 К (-73,150 С), и облако из 2*106   позитронов до температуры 40 К (- 233,150 С). 
Физики охлаждали антивещество в ловушке Пеннинга, встроенной внутрь ловушки Иоффе-Питчарда. В общей сложности было поймано 38 атомов, которые удерживались 172 мс.
Описание слайда:
В 2010 году физикам впервые удалось кратковременно поймать в «ловушку» атомы антивещества. В 2010 году физикам впервые удалось кратковременно поймать в «ловушку» атомы антивещества. Для этого ученые охлаждали облако, содержащее около 30000 антипротонов, до температуры 200 К (-73,150 С), и облако из 2*106 позитронов до температуры 40 К (- 233,150 С). Физики охлаждали антивещество в ловушке Пеннинга, встроенной внутрь ловушки Иоффе-Питчарда. В общей сложности было поймано 38 атомов, которые удерживались 172 мс.

Слайд 11






Потери энергии за единицу времени составляют



где q, m, ε - соответственно заряд, масса и энергия частицы, с – скорость света
Описание слайда:
Потери энергии за единицу времени составляют где q, m, ε - соответственно заряд, масса и энергия частицы, с – скорость света

Слайд 12


Антиматерия. Ловушка Пеннинга, слайд №12
Описание слайда:

Слайд 13





Объединению античастиц 
помогает и лазер

В 1991 г. экспериментально наблюдалось явление лазерно – стимулированной рекомбинации электронов и протонов , приводящее  к образованию атомов водорода.



При этом использовалось либо излучение СО2 лазера, либо длинный импульс лазера на красителе.
Описание слайда:
Объединению античастиц помогает и лазер В 1991 г. экспериментально наблюдалось явление лазерно – стимулированной рекомбинации электронов и протонов , приводящее к образованию атомов водорода. При этом использовалось либо излучение СО2 лазера, либо длинный импульс лазера на красителе.

Слайд 14





По той же схеме можно стимулировать рекомбинацию позитрона и антипротона.
По той же схеме можно стимулировать рекомбинацию позитрона и антипротона.
Описание слайда:
По той же схеме можно стимулировать рекомбинацию позитрона и антипротона. По той же схеме можно стимулировать рекомбинацию позитрона и антипротона.

Слайд 15





Ученые из ATHENA Collaboration регистрировали атомы антиводорода при высвобождении их из ловушки, когда они аннигилировали при взаимодействии с ее стенками.
Ученые из ATHENA Collaboration регистрировали атомы антиводорода при высвобождении их из ловушки, когда они аннигилировали при взаимодействии с ее стенками.
Всего было зарегистрировано около 130 случаев аннигиляции атомов антиводорода, что (по оценке) соответствует примерно 50000 образовавшимся атомам.
Описание слайда:
Ученые из ATHENA Collaboration регистрировали атомы антиводорода при высвобождении их из ловушки, когда они аннигилировали при взаимодействии с ее стенками. Ученые из ATHENA Collaboration регистрировали атомы антиводорода при высвобождении их из ловушки, когда они аннигилировали при взаимодействии с ее стенками. Всего было зарегистрировано около 130 случаев аннигиляции атомов антиводорода, что (по оценке) соответствует примерно 50000 образовавшимся атомам.

Слайд 16






Ученые из ATRAP Collaboration смогли зарегистрировать атомы антиводорода без какого-либо фонового сигнала
Описание слайда:
Ученые из ATRAP Collaboration смогли зарегистрировать атомы антиводорода без какого-либо фонового сигнала

Слайд 17





В мае 2011 года результаты предыдущего эксперимента удалось значительно улучшить — на этот раз было поймано 309 антипротонов, которые удерживались 1000 секунд. Дальнейшие эксперименты по удержанию антивещества призваны показать наличие или отсутствие для антивещества эффекта антигравитации.
В мае 2011 года результаты предыдущего эксперимента удалось значительно улучшить — на этот раз было поймано 309 антипротонов, которые удерживались 1000 секунд. Дальнейшие эксперименты по удержанию антивещества призваны показать наличие или отсутствие для антивещества эффекта антигравитации.
Описание слайда:
В мае 2011 года результаты предыдущего эксперимента удалось значительно улучшить — на этот раз было поймано 309 антипротонов, которые удерживались 1000 секунд. Дальнейшие эксперименты по удержанию антивещества призваны показать наличие или отсутствие для антивещества эффекта антигравитации. В мае 2011 года результаты предыдущего эксперимента удалось значительно улучшить — на этот раз было поймано 309 антипротонов, которые удерживались 1000 секунд. Дальнейшие эксперименты по удержанию антивещества призваны показать наличие или отсутствие для антивещества эффекта антигравитации.

Слайд 18





При взаимодействии вещества и антивещества их масса превращается в энергию. Такую реакцию называют аннигиляцией.
При взаимодействии вещества и антивещества их масса превращается в энергию. Такую реакцию называют аннигиляцией.
Подсчитано, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антиматерии и 1 кг материи выделится приблизительно 1,8×1017 ДЖ энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 Мт  тротила. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, «Царь-бомба» (вес ~ 20 т), соответствовало 57 Мт. Следует отметить, что порядка 50% энергии, выделившейся при аннигиляции (реакции пары нуклон-антинуклон), выделяется в форме нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом.
Описание слайда:
При взаимодействии вещества и антивещества их масса превращается в энергию. Такую реакцию называют аннигиляцией. При взаимодействии вещества и антивещества их масса превращается в энергию. Такую реакцию называют аннигиляцией. Подсчитано, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антиматерии и 1 кг материи выделится приблизительно 1,8×1017 ДЖ энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 Мт тротила. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, «Царь-бомба» (вес ~ 20 т), соответствовало 57 Мт. Следует отметить, что порядка 50% энергии, выделившейся при аннигиляции (реакции пары нуклон-антинуклон), выделяется в форме нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом.

Слайд 19





В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей, а также при распаде некоторых типов этих частиц. Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии, доказывающие присутствие позитронов.
В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей, а также при распаде некоторых типов этих частиц. Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии, доказывающие присутствие позитронов.
Описание слайда:
В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей, а также при распаде некоторых типов этих частиц. Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии, доказывающие присутствие позитронов. В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей, а также при распаде некоторых типов этих частиц. Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии, доказывающие присутствие позитронов.

Слайд 20





В нормальных условиях частицы антиматерии практически мгновенно уничтожаются за счет контакта с обычной материей, превращаясь в гамма-лучи. Считается, что в первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком
В нормальных условиях частицы антиматерии практически мгновенно уничтожаются за счет контакта с обычной материей, превращаясь в гамма-лучи. Считается, что в первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком
электронов.
Описание слайда:
В нормальных условиях частицы антиматерии практически мгновенно уничтожаются за счет контакта с обычной материей, превращаясь в гамма-лучи. Считается, что в первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком В нормальных условиях частицы антиматерии практически мгновенно уничтожаются за счет контакта с обычной материей, превращаясь в гамма-лучи. Считается, что в первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком электронов.



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию