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FÍSICA DE PARTÍCULAS

PROFESSOR: DEMETRIUSSÉRIE: 3º ANODISCIPLINA: FÍSICA 1

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Do que as coisas são feitas?

AS COISAS SÃO FEITAS DE

ÁTOMOS

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Toda matéria é composta por

partículas minúsculas

indivisíveis – os átomos.

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“Pudim de passas” – estudando os raios catódicos, Thomson propôs a existência de partículas com

carga elétrica negativa.

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Rutherford propôs que o átomo possui

um núcleo positivamente

carregado circundado por

elétrons.

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Borh melhorou o modelo de Rutherford afirmou que as órbitas

dos elétrons são circulares. Cada

camada ocupada por um elétron possui um

nível de energia.

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Sommerfeld dividiu cada camada eletrônica em subníveis de energia, não

necessariamente circulares.

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Nos dias atuais, o modelo "planetário", quer seja o de

Bohr, quer seja o de Sommerfeld não é mais aceito. Prefere-se

pensar que os átomos são constituídos por um núcleo de

carga elétrica positiva mergulhado numa nuvem de

elétrons. Um elétron confinado no átomo não tem posição determinada. Sua posição é

definida em termos probabilísticos. Ele não ocupa

um lugar bem definido, mas um lugar onde é mais provável

encontrá-lo.

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O elétron não é mais uma bolinha girando em torno de uma bolona...

Agora ele é uma entidade matemática chamada de FUNÇÃO DE ONDA.

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O ÁTOMO DO DIA-A-DIA...

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Partículas elementares e não-elementares

MATRIOSKA (Bonecas russas): representando a estrutura íntima da matéria.

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Indo um pouco mais além: o interior do próton e do nêutron

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EXEMPLO 1• Demonstre que a carga do próton é +e e a do

nêutron é zero.

EXEMPLO 2

Uma partícula é formada por um quark estranho e um quark up. Qual a carga dessa partícula?

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PARTÍCULAS E FORÇAS

DA NATUREZA

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UM RESUMO DA FÍSICA DO “MUITO

PEQUENO”• A Física de Partículas já catalogou mais de 100 partículas subatômicas...

• O número de forças fundamentais é 4 (quatro).

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AS FORÇAS FUNDAMENTAIS DA NATUREZA

• Gravitacional: teoria clássica da gravitação é a lei de Newton da Gravitação Universal. Sua generalização relativística é a teoria da Gravitação de Einstein, também chamada de Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

• Eletromagnética: esta é a teoria física que descreve os fenômenos elétricos e magnéticos, ou seja as forças eletromagnéticas.

• Fraca: As forças fracas são aquelas que explicam os processos de decaimento radiativo, tais como o decaimento beta nuclear, o decaimento do pion, do muon e de várias partículas "estranhas".

• Forte: As forças fortes são aquelas responsáveis pelos fenômenos que ocorrem a curta distância no interior do núcleo atômico. A estabilidade nuclear está associada à força forte. É ela que mantém o núcleo unido evitando que os prótons que os constituem, por possuírem a mesma carga elétrica.

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O MODELO PADRÃO

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PARTÍCULAS E ANTIPARTÍCULAS

• Uma antipartícula é igual à sua partícula, apenas tem o sinal oposto.

• A antielétron, por exemplo, recebe um nome especial: pósitron.

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A ANIQUILAÇÃO

Quando uma partícula se depara com sua antipartícula, elas se aniquilam.

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FÉRMIOSX

BÓSONS

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FÉRMIONS

Partículas que constituem a matéria

BÓSONS

Partículas que transmitem força.

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QUARKS

Férmions pesados

LÉPTONS

Férmions leves

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HÁDRONS

Estado ligado de quarks

BÁRIONS MÉSONS

3 QUARKS 2 QUARKS

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O LHC E O CERN

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Como saber o que tem dentro de uma

partícula?

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O QUE É UM ACELERADOR DE PARTÍCULAS?

Um acelerador provoca um aumento de velocidade em uma partícula carregada por meio de campos eletromagnéticos - e essa partícula é atirada contra um ponto específico, onde existem detectores que registram o evento.

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O acelerador de partículas mais importante do mundo é o LHC!

O Large Hardron Collider (LHC) pertence ao Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN), localizado na fronteira da França com a Suíça.

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32CÂMARA DE BOLHAS: RASTROS DAS COISÕES ENTRE AS PARTÍCULAS

E=m.c²

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O LHC ficou tão famoso que se tornou cenário de

filme...

Na história, um professor de Havard e uma cientista do CERN precisam desvendar o mistério por trás do assassinato de um famoso cientista.

Vamos realizar um estudo dirigido?

SEM PREGUIÇA