Методические рекомендации по изучению дисциплины а основные понятия и термины по Курсу «Теория ядра и элементарных частиц Дорожка стабильности «дорожка» (стр. 5 из 6)
Задания для самоконтроля
1) Дайте определение орто позитрония
2) Дайте определение пара позитрония
3) Чем отличаются пара гелий от ортогелия?
4) Чем ядро позитрония отличаются от остальных ядер?
5) Какая масса называется приведенной?
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Задания для СРС и СРСП:
Повторите, каким образом определяются следующие понятия: спин частицы, спин электрона, спин позитрона, спин ядра. Вспомните, каким образом спин ядра влияет на его свойства.
Занятие 13 Лекция 1 ч,, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Унитарная симметрия сильных взаимодействий
Цель лекции: Познакомиться с основами теории объединения всех частиц
Вопросы к теме
1 Адроны
2 Типы адронов
3 Мезоны
4 Реферат
Тезисы лекционного занятия:
Самым многочисленным считается семейство элементарных частиц названых адронами (от греческого hadros- большой, сильный), термин был предложен русским физиком Л.Б. Окунем в 1967 г. Адроны это частицы участвующие в сильных взаимодействиях. Часть адронов, кроме сильного участвуют в слабом и электромагнитном взаимодействии. Адроны подразделяются на стабильные, квазистабильные и резонансы. Стабильные адроны подразделяются на мезоны и барионы. В группу резонансов входят мезонные и барионные резонансы.
Мезонами называются нестабильные заряженные или нейтральные адроны, обладающие нулевым или целочисленным спином, а поэтому принадлежащие к классу бозонов (
и др.).Барионами и барионными резонансами называются адроны с полуцелым спином и массами не меньше массы протона (протон, нейтрон, гипероны) Протон является единственным стабильным барионом.
Нестабильные барионы с массами, больше массы нуклона, и большим временем жизни по сравнению с ядерным временем называются гиперонами.
Для изучения амплитуд рассеяния адронов Гейзенбергом была введена так называемая матрица рассеяния, амплитуды которой представляют собой амплитуды различных процессов рассеяния и взаимопревращения частиц. Каждый такой процесс можно разложить на три этапа:
- начальное состояние, когда частицы движутся навстречу друг другу с определенными значениями энергии и импульса,
- промежуточное состояние, когда частицы сходятся настолько, что между ними происходит взаимодействие,
- конечное состояние, когда частицы разлетаются настолько, что взаимодействием между ними можно пренебречь и рассматривать их как не взаимодействующие.
Задания для самоконтроля
1) Дайте определение амплитуды рассеяния
2) Каким образом происходит взаимодействие частиц?
3) Приведите примеры взаимопревращение частиц
4) Симметричность двойных процессов
5) Нарисуйте процесс распада нейтрона с помощью диаграмм Фейнмана на уровне частиц и на уровне кварков
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Задания для СРС и СРСП
С какими идеями Гейзенберга, кроме изложенных в лекции вы еще знакомы. Почему возможно объединение адронов в различные формы мультиплетов, по какому квантовому числу это возможно. Что вы можете сказать о супер мультиплетах.
Занятие 14 Лекция 1 ч,, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Странные частицы
Цель лекции: Определить странность, как квантовое состояние частицы
Вопросы к теме:
1 К – мезоны
2 Гипероны
3 Резонансы и очарованные частицы
Тезисы лекционного занятия:
В 1949 – 1950 гг началось буквальное «нашествие» элементарных частиц. Вновь открытые частицы можно разделить на две группы. Первая из них включает в себя частицы с массами 966,3 те - 974,5 те, они обладают нулевым спином и называются К – мезонами. Известно четыре вида К- мезонов
. Вторая группа частиц была названа и гиперонами. Массы этих частиц больше массы нуклонов и заключены в интервале от 2180 –3278 те. Спин этих частиц ½. Обозначаются гипероны заглавными греческими буквами.Свойства К – мезонов и гиперонов оказались достаточно странными. Почему они и получили названия «странные частицы».
Во – первых, странные частицы не рождаются в одиночку даже в том случае, если имеются необходимые энергетические условия для их рождения. Например, гипероны рождаются только в паре друг с другом или в паре с гиперонами. Нижеследующие реакции, хотя энергетически и возможны, но в действительности не наблюдаются:
Систематизировать частицы на основе изотопической инвариантности можно, если ввести квантовое число называемое странностью. Каждой из частиц приписывается определенное значение странного числа, которое приведено в таблице.
 |  |  |  |  |  |  |
 |  |   |   |   |  |  |
Частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях имеют странность равную нулю. После введения данного квантового числа оно было введено в величину гиперзаряда:
,и в формулу Накано – Нишиджимы – Гелл-Манна (ННГ):
.Задания для самоконтроля
1) Почему К – мезоны считаются странными частицами
2) Какая странность называется скрытой?
3) строение гиперонов
4) Существование резонансов
5) Свойства очарованных частиц
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Задания для СРС и СРСП
вспомните, как устроен счетчик Гейгера, объясните каким образом он работает, что такое мертвое время. Приведите виды счетчиков Гейгера и их использование.
Занятие 15 Лекция 1 ч,, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Детекторы частиц
Цель лекции: Познакомиться с различными видами детекторов частиц. Подведение итогов.
Вопросы к теме
1 Детекторы
2 Ускорители
3 Коллайдеры
Тезисы лекционного занятия:
Детекторами называются приборы, служащие для регистрации частиц. Они разделяются на счетчики или электронные детекторы, вырабатывающие электрический импульс, когда в объем детектора попадает ионизирующая заряженная частица, и трековые детекторы, позволяющие не только зарегистрировать факт и момент прохождения заряженной частицы, но и оставить след (или трек) частицы, воспроизводящий ее траекторию. Это дает более полную информацию о движении частиц, процессах столкновения ее с другими частицами. Созданы приборы с использованием электронных детекторов, позволяющие определять траектории большого числа заряженных частиц.