Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Структура материи - Сарычева Л.И.

Сарычева Л.И. Структура материи — М.: Московский государственный университет, 2000. — 8 c.
Скачать (прямая ссылка): strukturamaterii2000.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 .. 6 >> Следующая

Комптоновская длина волны, соответствующая
I й
планковской массе, имеет величину 1Пл = r-j— —
МПл
— 10“33 см. Эта величина интерпретируется как фунда-
4- й 1 Л—43
ментальная длина, а время Тш =-2 — 10 с — как
МПлС
элементарный временной интервал.
Релятивистской классической теорией гравитационных взаимодействий является общая теория относительности Эйнштейна, которая в пределе слабых гравитационных полей переходит в теорию тяготения Ньютона. В квантовой теории гравитационные взаимодействия переносятся гравитоном частицей с нулевой массой и спином, равным 2. Однако последовательная теория квантовой гравитации до настоящего времени не создана.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЧАСТИЦ
Все многообразие наблюдаемых объектов можно классифицировать следующим образом: фундаментальные калибровочные бозоны, имеющие внутреннее квантовое число — спин J = nh, n = 0, 1, фундаментальные
фермионы: лептоны и кварки со спином J = (n + 2 )h, n = 0, 1, ...; адроны: мезоны и барионы.
В табл. 2 приведены свойства фундаментальных бозонов, являющихся полевыми квантами в калибровочных теориях, а в табл. 3 — свойства фундаментальных фермионов. Кварки и лептоны объединены в три поколения частиц. Окружающее нас вещество состоит из фермионов первого поколения ненулевой массы. Каждому фермиону соответствует антифермион.
Таблица 2. Свойства фундаментальных бозонов (J = nh, n = = 0, 1, ...)
Название, символ Заряд Масса Спин
Гравитон G 0 0 2
Фотон g 0 <3 • 10“27 эВ 1
Заряженные векторные бозоны W+ и W ± 1 81,0 ГэВ/c2 1
Нейтральный векторный бозон Z0 0 92,4 ГэВ/с2 1
Глюоны g, ... 0 0 0
Хиггсы Я0, И± 0, ? > 60 ГэВ/с2, ? 0
СТРУКТУРА ЧАСТИЦ
В настоящее время выполнены многочисленные эксперименты по изучению структуры протона в опытах по рассеянию на них бесструктурных электронов, мюонов и нейтрино на ускорителях в Стэнфорде (США), ЦЕРНе (Швейцария) и Гамбурге (Германия).
Первая оценка размеров объекта по рассеянию на нем частиц была выполнена Э. Резерфордом в 1911 году. Это его знаменитые опыты по рассеянию а-частиц на атомах. В этих опытах он обнаружил ядро и оценил его размер. Формула Резерфорда дает эффективное сечение рассеяния бесспиновой частицы на угол 0 на ядре с нулевым спином:
( с1сЛ = Z2 ( е2 / 4 к)2 dQ^ Рез 4 Р0 sin 4 2 ,
0
где 2 Р sin 2 = q — переданный при упругом рассеянии импульс, dQ = 2к sin 0 dQ, dQ — элемент телесного угла.
Рассматривая рассеяние электронов на ядрах и нуклонах, необходимо учесть наличие спинов налетающих частиц. Для эффективного сечения рассеяния таких частиц на бесспиновой частице формула была получена Н.Ф. Моттом. Если же частица-мишень обладает пространственной структурой, формула для эффективного сечения рассеяния на угол 0 приобретает вид
б = (i) |F(q2>'‘ (¦)
Мотт
САРЫЧЕВА Л.И. СТРУКТУРА МАТЕРИИ
117
ФИЗИКА
Таблица 3. Фундаментальные фермионы (J = Гп + ^ h, п = 0, 1, ... )
Электрический заряд-*• Лептоны Кварки
0 1 -1/3 + 2/3
Первое поколение Символ V e e d u
Масса <15 эВ/с2 0,511 МэВ/с2 7 МэВ/с2 3 МэВ/с2
Второе поколение Символ ц s c
Масса <0,17 МэВ/с2 105,7 МэВ/с2 0,15 ГэВ/с2 1,5 ГэВ/с2
Третье поколение Символ vt t b t
Масса <24 МэВ/с2 1784 МэВ/с2 4,9 ГэВ/с2 180 ГэВ/с2
Примечание. Приведены массы токовых кварков.
где F(q2) = | р(r) exp ^qj dtг — так называемый
—СО
форм-фактор частицы, а р( r) — плотность распределения электрического заряда в частице-мишени. Измерив на опыте эффективное сечение рассеяния, определяем форм-фактор частицы, зная который можно
вычислить величину р(r). Если форм-фактор имеет
2 _ 2^2х^h2
вид экспоненциальной функции, F (q ) = e_q , где b — параметр, то распределение плотности электри-
2
ческого заряда имеет вид р(r) = р0е_(г7b) , а среднеквадратичный радиус исследуемого объекта (г2) = 3 Ь2.
В экспериментах по рассеянию электронов на ядрах, выполненных на Стэнфордском линейном ускорителе Р. Хофштадтером, определено распределение плотности электрического заряда практически для всех ядер Периодической системы элементов. Для ядер со средним атомным номером р (r) хорошо описывается двухпараметрическим распределением: р (r) = г - RA -1
р о1 1 + exp -
t
, где Rc = r0A1/3 — радиус на поло-
вине плотности, r0 = 1,1 • 10 13 см, р0 = 0,17 нукл/фм3, t — толщина поверхностного слоя ядра.
Для изучения распределения электрического заряда в нуклоне (протоне или нейтроне) вместо формулы (1) следует воспользоваться другим, более сложным выражением. Причиной является наличие у нуклона
1
спина, равного --h, и как следствие этого — магнитного
момента. Поэтому кроме электрического форм-фактора F(q2), описывающего распределение электрического заряда, следует учесть еще и магнитный форм-фактор.
Тогда эффективное сечение рассеяния на частице-мишени, обладающей спином 1 h, будет иметь вид
da (da
dQ Vd^...J Gkqi)1++bbGM(q2) + 2Ь^2(^ (2)
где Ь = —-L—г, m — масса нуклона, 0 — угол рассеяния, 4 m с
GE(q2) и GM(q2) — электрический и магнитный формфакторы. При q2 = 0 форм-факторы GE и GM имеют следующие значения: для протона
Ge( 0) = 1, GM (0) = 2,79 ц n ; для нейтрона
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 .. 6 >> Следующая