關於高三物理基本粒子的教案

　　第四節 “基本粒子”與恆星演化

　　4、宇宙的演化、恆星的.演化

　　前面我們提到要了解宇宙起源需瞭解物質的組成的粒子，這是因為在物理學中研究微觀世界的粒子物理、量子理論，與研究宇宙的理論竟然相互溝通、相互支撐。

　　閱讀教材（第105頁“宇宙演化”）並要求學生初步瞭解宇宙演化的發展過程。

　　（1）宇宙演化過程和恆星演化過程

　　宇宙大爆炸後，“粒子家族”（宇宙形成之初）：10-44秒後，溫度1032，產生夸克、輕子、膠子等→

　　10-6秒後溫度1013，夸克構成了質子和中子等（強子時代）→溫度為1011時，少量夸克，光子、大量中微子和電子存在（輕子時代）→溫度109時進入核合成時代→溫度降到3000時，電子與質子複合成氫原子→冷卻，出現了宇宙塵埃密集塵埃→星雲團開始發光→一顆恆星誕生。

　　恆星收縮升溫→熱核反應成氦→氫大部分聚變為氦→收縮→氦聚合成碳→…（類似）直到產生鐵元素。

　　恆星最後的歸宿：

　　恆星質量小於太陽1.4倍→白矮星

　　恆星質量是太陽1.4~2倍→中子性

　　5、課堂練習（可選為例題）

　　練習1：目前普遍認為，質子和中子都由被稱為μ夸克和d夸克的兩類夸克組成，μ夸克帶電量為2e/3，d夸克帶電量為-e/3，e為元電荷，則下列論斷可能的是（ B ）

　　A．質子由1個μ夸克和1個d夸克組成，中子由1個μ夸克和2個d夸克組成

　　B．質子由2個μ夸克和1個d夸克組成，中子由1個μ夸克和2個d夸克組成

　　C．質子由1個μ夸克和2個d夸克組成，中子由2個μ夸克和1個d夸克組成

　　D．質子由2個μ夸克和1個d夸克組成，中子由1個μ夸克和1個d夸克組成

　　練習2：介子衰變方程為： →π-+π其中介子和π-介子帶負的基元電荷，π介子不帶電，如圖所示，一個介子沿垂直於磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圓弧Ap，衰變後產生的π-介子的軌跡為圓弧pB,兩軌跡在p點相切，它們半徑R-與Rπ-之比為2：1（π介子的軌跡未畫出）由此可知π-的動量大小與π的動量大小之比為（ C）

　　A．1：1

　　B．1：2

　　C．1：3

　　D．1：6