Н.Г. Гончарова, Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов, Э.И. Кэбин, М.Е. Степанов - Физика ядра и частиц. Задачи с решениями (1120467)
Текст из файла
Н.Г.Гончарова, Б.С.Ишханов, И.М.Капитонов,Э.И.Кэбин, М.Е.СтепановФИЗИКА ЯДРА И ЧАСТИЦЗадачи с решениямиГончарова Н.Г., Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Кэбин Э.И., Степанов М.Е. Физика ядра ичастиц. Задачи с решениямиМосква, Из-во УНЦДО, 2003 г. - 114 стр.Решебник. 166 задач .Учебное пособие является частью заключительного раздела курса общей физики,посвященного физике атомного ядра и частиц, и соответствует программе физическихфакультетов университетов. Учебное пособие содержит около 200 задач с подробнымирешениями. Оно разбито на разделы, которые посвящены свойствам атомных ядер,ядерным моделям, радиоактивности, ядерным реакциям, свойствам частиц ивзаимодействий, нуклеосинтезу, взаимодействию частиц с веществом.
Для решениябольшинства задач достаточно начальных сведений из квантовой механики.Предназначено для студентов, аспирантов, изучающих физику ядра и частиц, а также дляпреподавателей, ведущих занятия по данному курсу.Содержание:ФИЗИКА ЯДРА И ЧАСТИЦ ................................................................................................................................ 1ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ ........................................................................................................................................... 1ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................................................
3ЗАДАЧИ 1-6 ............................................................................................................................................................... 3РЕШЕНИЯ .................................................................................................................................................................. 3СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР ............................................................................................................................. 7ЗАДАЧИ 1 - 14 ...........................................................................................................................................................
7РЕШЕНИЕ .................................................................................................................................................................. 8МОДЕЛИ ЯДЕР ....................................................................................................................................................... 16ЗАДАЧИ 1 - 9 ........................................................................................................................................................... 16РЕШЕНИЕ ................................................................................................................................................................
17РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД............................................................................................................................. 23ЗАДАЧИ 1 - 20 ......................................................................................................................................................... 23РЕШЕНИЕ: ............................................................................................................................................................... 25ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ ...........................................................................................................................................
38ЗАДАЧИ 1 - 55 ......................................................................................................................................................... 38РЕШЕНИЕ ................................................................................................................................................................ 42СВОЙСТВА ЧАСТИЦ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ..............................................................................................
71ЗАДАЧИ 1 - 52 ......................................................................................................................................................... 71РЕШЕНИЕ: ............................................................................................................................................................... 75НУКЛЕОСИНТЕЗ ................................................................................................................................................. 106ЗАДАЧИ 1 - 5 ......................................................................................................................................................... 106РЕШЕНИЯ ..............................................................................................................................................................
106ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ С ВЕЩЕСТВОМ ........................................................................................ 109ЗАДАЧИ 1 - 3 ......................................................................................................................................................... 109РЕШЕНИЕ .............................................................................................................................................................. 109ИСТОЧНИКИ ГАММА - ИЗЛУЧЕНИЯ .......................................................................................................... 112ЗАДАЧИ 1 - 2 .........................................................................................................................................................
112РЕШЕНИЯ .............................................................................................................................................................. 1122ВведениеЗадачи 1-61. Чему равна скорость частицы v, кинетическая энергия T которой равна ее энергиипокоя mc2?2. На каком расстоянии интенсивность пучка мюонов с кинетической энергией T = 0.5 ГэВ,движущихся в вакууме, уменьшается до половины первоначального значения?3.
Ядро 10B из возбужденного состояния с энергией 0.72 МэВ распадается путемиспускания-квантов с периодом полураспада T1/2 = 6.7·10-10 с. Оценитьнеопределенность в энергии E испущенного -кванта.4. Рассчитать длины волнпротона и электрона с кинетической энергией T = 10 МэВ.5. Протон, электрон и фотон имеют одинаковую длину волныим необходимо для пролета расстояния L = 10 м?6. Длина волны фотона= 10- 9 см. Какое время t= 3·10-11см.
Вычислить импульс p фотона.Решения1. Чему равна скорость частицы v, кинетическая энергия T которой равна ее энергиипокоя mc2?Полная энергия релятивистской частицы.2В случае T = mc , получаем,откуда v =c0.87 c.2. На каком расстоянии интенсивность пучка мюонов с кинетической энергией T = 0.5 ГэВ,движущихся в вакууме, уменьшается до половины первоначального значения?Уменьшение интенсивности пучка мюонов происходит в результате распада мюоновЧисло мюонов N(t), не распавшихся к моменту времени t, определяется соотношением3N(t) = N(0) exp(-t/ ),2.1где - среднее время жизни мюона, N(0) - число мюонов в начальный момент времени.Среднее время жизни покоящихся мюонов равно 2.2·10- 6 с.
В данном случаеN(t) = N(0)/2 = N(0) exp(-t/ ),2.2то есть exp(- t/ ) = 1/2, или же t = ln2. Релятивистское замедление течения времениопределяется соотношением2.3где t0 - время в системе, связанной с движущимся телом. В нашем случае получаем2.4Связь между кинетической энергией T и импульсом p частицы2.5Релятивистский импульс частицы2.6где m - масса покоя частицы, v - ее скорость. Из (2.5) и (2.6) получим2.7Энергия покоя mc2 мюона 106 МэВ. Пробег мюонаl=vt2.8Подставляя в (2.8) (2.4) и (2.7), получим3. Ядро 10B из возбужденного состояния с энергией 0.72 МэВ распадается путемиспускания-квантов с периодом полураспада T1/2 = 6.7·10-10 с. Оценитьнеопределенность в энергии E испущенного -кванта.4Из соотношения неопределенностей Гейзенберга получимгде -среднее время жизни возбужденного состояния.4.
Рассчитать длины волнпротона и электрона с кинетической энергией T = 10 МэВ.Протон нерелятивистский (Tp << mpc2).В этом случае,учитывая, что c = 197 МэВ·Фм , имеемЭлектрон релятивистский (Te >> mec2).В этом случае5. Протон, электрон и фотон имеют одинаковую длину волныим необходимо для пролета расстояния L = 10 м?= 10- 9 см. Какое время tДля протона и электрона:т.е.откуда получаем, чтоВремя пролета.5Протон:Электрон:Фотон:6. Длина волны фотона= 3·10-11см.Вычислить импульс p фотона.6Свойства атомных ядерЗадачи 1 - 141. Альфа-частицы с кинетической энергией T = 6.5 МэВ испытывают резерфордовскоерассеяние на ядре золота 197Au. Определить: 1) параметр столкновения b для альфа-частиц,наблюдаемых под углом = 900; 2) минимальное расстояние rmin сближения альфа-частицс ядром; 3) кинетическую (T') и 4) потенциальную (E') энергии альфа-частиц в этой точке.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
