文档介绍：研究生学位课程论文论文题目:基本粒子的发展基本粒子的发展摘要:本文通过对电子、光子、质子、中子、正电子、中微子的发现和强子夸克模型的介绍,阐述了粒子物理的一些基本知识。关键词:基本粒子、电子、中微子、夸克引言:不久前刚选完导师,我的导师是高策教授。第一次见面,高老师询问了我的专业背景和兴趣后,给了我一些指导,希望我了解一下弦论和场论方面的相关理论。于是,自己接触到了一些以前没有关注过的知识(粒子物理学)。刚好正值期末,自然辩证法要交期末论文,题目自拟,所以想总结一下基本粒子的发展。这样既可以完成学科作业,又能把近来看过的东西做一个简单总结,同时自己还抱着写一篇通俗的粒子物理方面的科普文章,希望能有一箭三雕之功效,但愿自己已经做到了。揭露万物之本和世界之源是人类一直向往的研究目标。早在公元前4世纪,古希腊哲学家德谟克利特(Democritus)和留基伯(Leucippus)就提出物质由不可分的微小的基本粒子组成,及原子论。两千多年来,人类对世界本原的探索研究表明,物质世界的确有其深层次的构造,但又远非两位先哲所想的那样简单。“基本粒子”按其原意是构成世界万物的不能再分割的最小单元。这其实只是一种历史概念,随着人类认识的不断深化,这种概念本身也在不断演变。最初,留基伯和德谟克利特提出的原子就是指构成世界万物的终极单元。但时至今日,已经没有人认为原子不能再分割了。“最小单元”这个概念一次又一次地被迫转移到下一层次,于是“基本粒子”一词也就应运而生了。当然本文所用“基本粒子”一词并非说它永远不能再分割,而是说直到当时还未进一步被分割的物质单元,尽管已有种种迹象表明它仍然有其更深的结构。为了叙述方便,本文有时把“基本粒子”简称为“粒子”。接下来,我就从人类认识粒子的顺序来大致介绍人类对世界认识的不断深入。一、人类认识的第一个基本粒子:电子1897年,汤姆逊发现了电子,这是人类认识的第一个基本粒子,他因此而获得了1906年的诺贝尔物理奖。汤姆逊是在研究阴极射线时发现电子的。著名的汤姆逊实验原理大致如图1:图1汤姆逊实验所用的真空管示意图图中F为真空管,A为阴极,B为阳极(即A、B间加了一个电场),B上有一小孔,阴极射线射出后,经电场加速,射向阳极B,通过B上的小孔飞向荧光屏E,在其上大出亮点。试验中,可在C、D间加上电场或者磁场,使电子获得不同的偏转。在这样的场景下,通过一些简单的电学磁学计算,就可以得出了阴极射线里所包含的粒子的电荷量e和质量m分别为:库仑克并且该粒子带电为负,这就是电子了。二、人类认识的第二个基本粒子:光子人类对光的人是经历了漫长的岁月。大约在三百年前,牛顿(ewton,1642~1727),根据光的直线传播特性推断光是由高速运行的微粒组成的,这就是著名的微粒说。随后,惠更斯(ChristiaanHuygens,1629~1695)又提出了与牛顿的观点对立的波动说,他认为光是一种波动。这两种学说争论了一百多年,直到1801年,英国的托马斯·杨(ThomasYoung,1773~1829)观察了光的双缝干涉现象。1818年,法国的菲涅耳(Fresnel,1788~1827)又进而观察到了光的衍射现象。按照波动说,光线应当会呈现干涉和衍射现象;但是按微粒说,则不会有这些现象。于是,暂时性地宣告了波动说的胜利,微粒说的失败。随着电子的发现,人们发现