Основные представления ядерной физики

Слайд #1

Лекция №1.1 «Основные представления ядерной физики» 1. Закономерности квантовой механики 2. Дуализм квантовых объектов 3. Обобщенные заряды 4. Классификация элементарных частиц по группам 5. Статистика элементарных частиц 6. Соотношения неопределенности 7. Единицы измерения энергии в микрофизике 8. Масштабы величин в ядерной физике 9. Релятивистские формулы для свободной частицы 10. Виды взаимодействий в природе

Слайд #2

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

Слайд #3

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

Слайд #4

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…

Слайд #5

Обобщенные заряды

Слайд #6

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

Слайд #7

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

Слайд #8

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)

Слайд #9

Масштабы величин в ядерной физике T P λ Rx

Слайд #10

Релятивистские формулы для свободной частицы !

Слайд #11

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

Слайд #12

Конец первой части лекции