Тема 15. Структуры микромира (Организация материи на физическом уровне)

Знать: фундаментальную структуру основных форм материи — вещества, поля и физического вакуума; иерархию структур микромира; основные фундаментальные и элементарные частицы, критерии их классификации.

Рекомендуемая литература

№	Стр.		№	Стр.		№	Стр.
	от	до		от	до		от	до
2	138	149	6	120	127	12	125	138
3	185	196	7	192	223	13	175	183
4	259	263	8	103	117	15	342	363
5	93	114	10	348	379	16	164	171

Тезаурус

Элементарные частицы

Фундаментальные частицы – по современным представлениям, не имеющие внутренней структуры и конечных размеров (например, кварки, лептоны)

Частицы и античастицы

Принцип Паули

Классификация элементарных частиц:

- по массе: с нулевой массой (фотон); лёгкие (лептоны); тяжёлые (адроны)

- по времени жизни: стабильные (протон, электрон, нейтрино), нестабильные (свободный нейтрон) и резонансы (нестабильные короткоживущие)

- по зарядам (электрическому, цветовому, гравитационному – масса)

- по спину: бозоны (с целочисленным спином — фотон, мезоны) и фермионы (с полуцелым спином — все лептоны, кварки, барионы), подчиняющиеся принципу Паули

Бозонная природа частиц-переносчиков фундаментальных взаимодействий

Вещество как совокупность устойчивых фермионных структур (кварки — нуклоны — атомные ядра — атомы с их электронными оболочками)

Размеры и масса ядра в сравнении с атомом

Виртуальные частицы

Физическое поле как совокупность реальных и виртуальных частиц

Физический вакуум как наинизшее по энергии состояние физических полей, в котором отсутствуют реальные частицы

Тесты

478. В физике элементарных частиц законы сохранения часто играют роль законов запрета и …

-: могут разрешать то или иное поведение системы, но которое никогда не реализуется в действительности …

-: определяет то, что в принципе возможно, но может произойти, а может и никогда не произойти

-: определяет то, что не может происходить с системой, если какой-то закон сохранения не соблюдается

-: запрещают любые превращения элементарных частиц

479. Самые стабильные элементарные частицы среди приведенных – это …

-: резонансы

-: протоны

-: гипероны

-: нейтроны

480. Различаются довольно мало (на доли процента) массы …

-: ядер атомов гелия и свинца

-: нейтрона и электрона

-: атомов водорода и кислорода

-: атома и его ядра

481. Согласно классификации элементарных частиц по времени жизни, к стабильным или долгоживущим относятся …

-: резонансы

-: электрон, протон

-: нуклоны

-: нейтрон, мезоны

482. Известно, что различаются довольно сильно (в сотни тысяч раз) размеры …

-: атомов водорода и урана

-: нейтрона и протона

-: ядер атомов гелия и свинца

-: атомного ядра и атома

483. Известно, что различаются довольно сильно (в тысячи раз) массы …

-: атома и его ядра

-: нейтрона и электрона

-: атомов разных химических элементов

-: ядер атомов разных химических элементов

484. Различаются довольно мало (на доли процента) массы …

-: электрона и нуклона

-: атома и его электронной оболочки

-: протона и нейтрона

-: разных изотопов одного химического элемента

485. Электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов называется …

-: молекулой

-: ионом

-: атомом

-: химическим элементом

486. Общим свойством протона и электрона является …

-: принадлежность к адронам

-: наличие внутренней структуры

-: принадлежность к лептонам

-: наличие электрического заряда

487. Из всех барионов в свободном состоянии наибольшее время жизни имеет …

-: нейтрон

-: протон

-: электрон

-: антинейтрон

488. Дискретность в строении природы проявляется в (во) …

-: включении менее сложных систем в более сложные

-: существующих в ней в различных, ограниченных друг от друга телах, системах и явлениях

-: динамичности свойств и отношений, приводящих к скачкообразным изменениям

-: несводимости закономерностей, происходящих в сложных системах, к закономерностям простых систем

489. Молекулярно-кинетическая теория газов позволяет точно рассчитывать …

-: отклонение скорости данной молекулы в данный момент времени от среднего значения

-: скорость любой заданной молекулы газа

-: средние значения величин, характеризующих коллектив молекул газа

-: вероятность того, что данная молекула имеет скорость, близкую к заданной

490. Современные эксперименты по изучению элементарных частиц проводят …

-: с помощью микрометра

-: под оптическим микроскопом

-: с помощью лазеров

-: на ускорителях частиц

491. Фотон – это …

-: фундаментальная частица, лежащая в основе вещества

-: квант гравитационного поля

-: частица-переносчик слабого взаимодействия

-: квант электромагнитного излучения

492. Лептоны отличаются от других групп элементарных частиц тем, что …

-: участвуют и в сильном взаимодействии, и в слабом

-: участвуют в сильном взаимодействии, но не участвуют в слабом

-: не участвуют в сильном взаимодействии, но участвуют в слабом

-: не участвуют и в сильном взаимодействии, и в слабом

493. Известно, что различаются довольно сильно (в тысячи раз) массы …

-: протона и нейтрона

-: атомов кислорода и урана

-: атома и его электронной оболочки

-: разных изотопов одного химического элемента

494. Поведение идеального газа описывается теорией …

-: тяготения

-: молекулярно-кинетической

-: электромагнетизма

-: поля

495. С помощью глюонов осуществляется взаимодействие между …

-: позитронами

-: электронами

-: кварками

-: гравитонами

496. По современным представлениям, фундаментальной частицей, не проявляющей размеров и внутренней структуры в экспериментах, является …

-: атомное ядро

-: протон

-: нейтрон

-: электрон

497. По современным представлениям, фундаментальными частицами, не проявляющими размеров и внутренней структуры в экспериментах, являются все …

-: лептоны

-: адроны

-: мезоны

-: нуклоны

498. Квантовомеханическая система, образованная в результате электромагнитного взаимодействия электронов и ядра, представляет собой …

-: элементарную частицу

-: атом

-: молекулу

-: ядро атома

499. Газообразное сообщество электрически нейтральных атомов отличается от простой смеси эквивалентного числа ядер и электронов (плазмы) …

-: очень высокой степенью прозрачности для электромагнитного излучения

-: появлением сил гравитации

-: системной упорядоченностью строения

-: исчезновением электромагнитных сил

500. Не являются фундаментальными элементарные частицы …

-: адроны

-: кварки

-: лептоны

-: фотоны

501. Не является фундаментальной элементарная частица …

-: нейтрино

-: протон

-: электрон

-: кварк

502. Укажите частицы, которые в настоящее время относят к фундаментальным:

-: протон

-: ядро атома

-: кварк

-: электрон

503. Между элементарными частицами возможны только те реакции, которые …

-: не нарушают фундаментальных законов сохранения (энергии, заряда и других)

-: идут с уменьшением полной энергии системы взаимодействующих частиц

-: сохраняет полное число элементарных частиц в системе

-: идут с увеличением числа элементарных частиц в системе

504. Античастица отличается от соответствующей частицы …

-: волновым характером своего поведения

-: отрицательной массой

-: отрицательным электрическим зарядом

-: противоположными знаками своих зарядов

505. Кванты электромагнитного поля – фотоны – имеют массу покоя …

-: равную массе электрона

-: равную массе протона

-: отличную от нуля

-: равную нулю

506. Число протонов в атоме равно числу …

-: нейтронов

-: электронов

-: ядер

-: кварков

507. Общим свойством электрона и нейтрона является …

-: ненулевая масса

-: нестабильность

-: бесконечно большое время жизни

-: ненулевой электрический заряд

508. Общим свойством нейтрона и фотона является …

-: принадлежность к лептонам

-: ненулевая масса

-: нулевой электрический заряд

-: нестабильность

509. Общим свойством электрона и нейтрино является …

-: принадлежность к адронам

-: принадлежность к лептонам

-: наличие электрического заряда

-: наличие заряда сильного взаимодействия

510. Времена жизни элементарные частицы монотонно возрастают в ряду …

-: позитроны, резонансы, протоны

-: фотоны, нейтроны в составе ядра, свободные нейтроны

-: резонансы, свободные нейтроны, электроны

-: резонансы, протоны, свободные протоны

511. Совокупность основных характеристик элементарной частицы – это …

-: масса покоя, спин, странность, энтальпия, цвет

-: масса, заряд, спин, время жизни, внутренние квантовые числа

-: время жизни, энтропия, заряд, цвет, момент импульса

-: масса, заряд, квантовое число, валентность, аромат

512. При аннигиляции электрона и позитрона возникает(-ют) …

-: кванты электромагнитного поля (фотоны)

-: новая частица

-: физический вакуум

-: абсолютная пустота

513. Фундаментальные частицы, из которых состоит вещество – это …

-: лептоны и кварки

-: бозоны и лептоны

-: фотоны и кварки

-: бозоны и фотоны

514. Укажите ряд содержаний только частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий

-: лептоны, промежуточные векторные бозоны, гравитоны, кварки

-: фотоны, глюоны, промежуточные векторные бозоны, гравитоны

-: глюоны, мезоны, гравитоны, кварки

-: фотоны, лептоны, глюоны, гравитоны

515. Электрическое поле:

-: обусловлено электрическими зарядами

-: существует независимо от электрических зарядов

-: действует только на отрицательные заряды

-: действует только на положительные заряды

516. К агрегатным состояниям вещества не относятся:

-: твердое тело

-: вакуум

-: газ

-: плазма

517. Разность между суммарной массой нуклонов, измеренной в свободном состоянии, и массой ядра называется …

-: потерей массы

-: дефектом массы ядра

-: разностью масс

-: избытком масс

518. В состав ядра атома входят …

-: нейтрино

-: нейтроны

-: протоны

-: электроны

519. Планетарную модель атома разработал:

-: Э. Резерфорд

-: Д.Томсон

-: Н. Бор

-: М. Планк

520. Фотон – элементарная частица, являющаяся квантом …

-: поля слабого взаимодействия

-: поля сильного взаимодействия

-: гравитационного поля

-: электромагнитного поля

521. Укажите частицы, относящиеся к лептонам:

-: протон

-: электрон

-: кварк

-: тау – нейтрино

522. Магнитное поле:

-: действует на электрические токи

-: обусловлено движущимися электрическими зарядами и электрическими токами

-: существует независимо от электрических зарядов

-: действует на неподвижные электрические заряды

523. Электрон и антиэлектрон – позитрон отличаются:

-:лептонным зарядом

-: энергией

-: электрически зарядом

-: адронным зарядом

524. М. Фарадей и Д. Максвелл стояли у открытия:

-: принципа дальнодействия

-: фундаментальных взаимодействий, лежащих в основе всех процессов и явлений в нашем макромире

-: принципа близкодействия

-: теории электрического поля

525. Положение электрона в атоме нельзя точно определить, потому что …

-: он двигается слишком быстро

-: электрон и ядро атома неразделимы

-: электрон – волна, размытая по всему атому

-: он слишком мал, и его нельзя разглядеть в принципе

526. Позитрон является элементарной частицей, имеющей:

-: дробный заряд

-: положительный заряд

-: нулевой заряд

-: отрицательный заряд