Основные представления ядерной физики

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

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

Конец первой части лекции