Основные представления ядерной физики

Закономерности квантовой механики
Уравнение Шредингера и его
следствия
Квантование момента
Решение уравнения Дирака
Античастицы
Вывести дома

Дуализм квантовых объектов
масса, скорость, импульс: m, v, p = mv
атрибуты частицы
волновые свойства частицы

Дискретность и обобщенные заряды
Дискретность частиц
n
Дискретность зарядов
Заряд ядра Z
Дискретность масс частицы, ядра
Дискретность энергий E1 E2 E3 ……уровни ядра
Дискретность моментов
Обобщенные заряды Z – электрический +/- 1, 2, 3…
L – лептонный +1e-… -1e+…. В - барионный +1p, n -1анти-p,-n…

Обобщенные заряды

Классификация элементарных частиц по группам
Все частицы сгруппированы в четыре класса:
Гамма квант: γ
Лептоны
Мезоны
Барионы
Характеристики этих классов частиц значительно
отличаются друг от друга:
-по типу взаимодействий,
-по квантовым числам

Статистика элементарных частиц
Коллективное поведение тождественных частиц
зависит от величины спина (S – дробный или цeлый) Sp =1/2 Sn=1/2
дробный спин - статистика Ферми-Дирака
целый спин - статистика Бозе-Эйнштейна
распределения Ферми-Дирака – в одном энергетическом состоянии
не могут находиться две частицы с одинаковыми квантовыми числами
Для ядра эти правила коллективного поведения позволяют правильно
формировать заполнение нуклонами энергетических уровней
числа

Единицы измерения энергии в микрофизике
В макро-физике используется система СИ; в микро-физике - CGSE
Энергия выражается в эВ, кэВ, МэВ,… эрг (CGSE)
Единица длины см, ферми (10-13 см)
Единица времени с, мс (10-3), мкс (10-6), нс (10-9)

Масштабы величин в ядерной физике
T↑ → P↑ → λ↓ ≈ Rx

Релятивистские формулы для свободной частицы
!

Виды взаимодействий в природе
Взаимодействие двух частиц
Сильное взаимодействие
Электромагнитное взаимодействие
Слабое взаимодействие
переносчик Пи-мезон, mc2 ≈ 140 МэВ
переносчик W-бозон, mc2 ≈ 100 ГэВ
переносчик гамма-квант, mc 2 =0