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

GE (0) = 0, GM( 0) = -1,91ц n ,
где |_iN = eh/(2mc) — ядерный магнетон.
В результате большой серии экспериментов по упругому рассеянию электронов с энергией 21 ГэВ на нуклонах, выполненных в Стэнфорде, было получено следующее соотношение между электрическими и магнитными форм-факторами протона и нейтрона:
Ge( q)
GM(q2) _ GM(q2)
n
GD(q )
2
1+
(3)
0,71'
GE = 0,
цр и цп — магнитные моменты протона и нейтрона соответственно.
На рис. 3 показана зависимость магнитного формфактора протона от квадрата переданного импульса q2 и аппроксимация этой зависимости так называемым дипольным форм-фактором GD(q2).
2
Р
118
СОРОСОВСКИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ, ТОМ 6, № 2, 2 00 0
ФИЗИКА
GM
ц /ц N
q2, (ГэВ/c)2
Рис. 3. Зависимость магнитного форм-фактора протона от квадрата переданного импульса q2. Сплошная кривая - дипольный форм-фактор
Анализируя соотношение (3), можно сделать следующие выводы о структуре протона и нейтрона: 1) протон и нейтрон не являются точечными объектами, так как их форм-факторы зависят от q2; 2) протон и нейтрон имеют сходную структуру; 3) имеется связь между распределением электрического заряда и магнитного момента; 4) все форм-факторы, кроме GE, имеют одинаковую зависимость от q2; 5) распределение электрического заряда в протоне должно иметь вид
Р( г) = р 0exp
i),
(4)
где a = й / q0 = 0,23 фм. Из этой формулы следует, что протон не имеет резко очерченных границ, причем среднеквадратичные радиусы распределения электрического заряда и намагниченности практически равны: (ге)p ~ (rM)p~ (гм)п~ 0,7 фм2. Значение радиуса протона, полученного в расчетах, в которых предполагалось, что протон окружен облаком виртуальных пионов, качественно согласуется с этой величиной. Определение (гЕ> п, среднеквадратичного радиуса нейтрона, экспериментально затруднено из-за того, что приходится работать с мишенью из дейтерия, а потом вычитать из полученных величин значения радиусов для протонов. Тем не менее получено, что (г|> п = 0,008 + 0,006 фм2. Отсюда следует, что нейтрон намагничен, но почти не содержит электрического заряда.
Дальнейшее исследование структуры нуклонов было выполнено в той же лаборатории в Стэнфорде в
экспериментах по глубоко-неупругому рассеянию электронов на протонах.
Разница между упругим и неупругим типами процессов состоит в том, что при упругом рассеянии никакие новые частицы не возникают и энергия электрона после рассеяния остается без изменений, в то время как при неупругом процессе рождаются новые частицы, энергия которых может быть определена по энергии электрона после взаимодействия E. В случае неупругого процесса следует рассматривать двойное
дифференциальное сечение
d 2 а
в зависимости от q2.
dEdQ
Эта зависимость при фиксированной энергии E приведена на рис. 4. Эффективное сечение упругого рассеяния быстро уменьшается с ростом q2, что соответствует рассеянию на протяженном объекте. Для неупругого процесса сечение рассеяния почти не зависит от q2, то есть рассеяние происходит на точечном центре. Как совместить эти две возможности?
Очевидно, нужно предположить существование в нуклоне какой-то точечной структуры, проявляющейся в глубоко-неупругих процессах. Так возникла идея пар-тонов и затем была доказана их идентичность кваркам. К настоящему времени проведено много экспериментов,
dz g/( dEdW-) ( da/dQ, )Мэтт
q2, (ГэВ/c)2
Рис. 4. Двойное дифференциальное сечение -
' dE d Q
в зависимости от q2 для неупругого процесса с различными энергиями E. Для сравнения показано сечение для упругого рассеяния (кривая 1). Кривые 2,3, 4 получены при энергиях 2; 3; 3,5 ГэВ соответственно
d сг
САРЫЧЕВА Л.И. СТРУКТУРА МАТЕРИИ
119
ФИЗИКА
F(x)
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
!¦3

F2
ii: •
Тг 1— xFз ч
* \
1
0,2
0,4
x
0,6
0,8
Рис. 5. Структурные функции партонов F(x) в нуклоне в зависимости от доли энергии, уносимой парто-ном х = е / Ep (е - энергия партона, Ep - энергия протона), полученные в разных экспериментах: 1 - морские кварки (s); 2 - валентные кварки (v); 3 - партоны (кварки и глюоны)
подтверждающих наличие точечных объектов внутри нуклонов и мезонов.
Кварковая структура адронов. По существующему в настоящее время представлению, барионы состоят из трех кварков, мезоны — из кварка и антикварка. Точечное строение адронов проявляется только при очень больших передаваемых импульсах, на расстояниях r ~ h/q < 10“14 см. При малых передаваемых импульсах q налетающий кварк взаимодействует не с отдельным кварком, а со всей совокупностью кварк-антикварковых пар и глюонов, окружающих точечноподобный кварк, который называется валентным. Окружающие его кварк-антикварковые пары называются морскими кварками. При глубоко-неупругом ep-, рр-и vp-рассеянии получены распределения импульсов
кварков в нуклоне, называемые структурными функциями. На рис. 5 приведены структурные функции для валентных кварков (v), кварков и антикварков из моря (s). Из этих данных можно определить долю x = е/E энергии нуклона, заключенную в валентных и морских кварках. Оказывается, (x)v = 0,4, (x)s = 0,1. Оставшаяся доля (х) = 0,5 содержится в глюонах, играющих существенную роль в структуре нуклона.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 >> Следующая