Теория, государственный экзамен 2 (1161594), страница 4
Текст из файла (страница 4)
единены в Группы (м7льтиплеты), причем отдельные члены каждоГО МУЛЬТИ ПЛЮТЗ МОЖНО РЗССМЗТРИВЗТЬ КЗК РЗЗЛИЧЯЫЮ ЗЗРЯДОВЫЮ СОСТОЯНИЯ ОДЯОЙ И ТОЙ ЖЮ ЧЗСТИЦЫ, КУ~ЧЬТИПЛЮТ ЧЗСТИЦ ХЗРЗКТЮРИЗУЮТСЯ ВЮКТОРОМ ИЗОСПИЯЗ 1, РЗЗЛИЧЯЫЮ ЯЗПРЗВЛЮЯИЯ КОТОРОГО В СПЮЦИЗЛЬЯОМ ТРЮХМЮР- ном изоспиновом (зарядовом) пространстве Отвеча~от различным заря- ДОВЫМ СОСТОЯЯИЯМ ЧЛЮЯОВ МУЛЬТИПЛЮТЗ, ТО ЮСТЬ ОТДЮЛЬЯЫМ ЧЗСТИЦЗМ, ЗЗРЯДОВЗЙ ЯЮЗЗВИСИМОСТЬ СИЛЬЯОГО ВЭЗИМОДЮЙСТВИЯ ОЗЯЗЧЗЮТ, ЧТО ОЯО ЯЮ МЮНЯЮТСЯ ПРИ ПОВОРОТЗХ В ИЗОПРОСТРЗЯСТВЮ, ТО ЮСТЬ ОДИНЗКОВО ДЛЯ ВСЮДУ ЧЛЮЯОВ ИЗОМУЛЬТИПЛЮТЗ. ИЗ КВЗЯТОВОЙ МЮХЗЯИКИ ИЗВЮСТНО, ЧТО ВЫРОЖДЮНИЮ СОСТОЯНИЙ ВСЮГДЗ СВЯЗЗЯО С ТЮМ ИЛИ ИЯЫМ СВОЙСТВОМ ИЯВЗРИЗНТЯОСТИ, 3 СЗМЗ ИЯВЗРИЗЯТЯОСТЬ СВЯЗЗЯЗ С ЗЗКОНОМ СОХРЗЯЮНИЯ, И, В ЭТОМ СЛ7ЧЗЮт ПОЯВЛЯЮТСЯ НОВОЮ СОХРЗЯЯЮЩЮЮСЯ КВЗЯТОВОЮ ЧИСЛО ИЗОСПИН.
НЗЛИЧИЮ ВЫДЮЛЮЯЯОЙ ОСИ СЛЕДУЕТ ИЗ ТОГО фЗКТЗ, ЧТО ЧЛЕНЫ ОДНОГО ИЗОСПИНОВОГО МУЛЬТИ- плета Отличаются друГ От друга величиной электрического заряда Я. ЭЗЮКТРИЧЮСКИЙ ЭЗРЯД, ПРОЮКЦИЯ ИЭОСПИЯЗ И ГИПЮРЗЗРЯД СВЯЗЗЯЫ СООТЯОШЮ Я ИЮ М ГЮЛЛКЗЯЗ вЂ” КИ ШИДЖ И М Ы, Я = Х, + У/2, У = В+ 8+ с+ 6+ ~, ГДЮ У вЂ” ГИ ПЮРЭЗРЯД,  — 0ЗРИОЯ ЯОЮ Ч ИСЛО, З вЂ” СТРЗН ЯОСТЬ, С ОЧЗРОВЗЯИЮт 6 — ЬОЙОГП., $ — 10Р, ВЮЛ ИЧ И НЗ 1 ОПРЮДЮЛЯ ЮТСЯ Ч ИСЛОМ ЧЗСТИ Ц В ИЗОС ПИ НОВОМ МУЛ ЬТИ" ПЛЮТЮ, ЧЗСТИЦЫ С Х = О ЯЮ ИМЮК)Т ИЗОСПИНОВЫХ ПЗРТНЮРОВ И ЯЗЗЫВЗК)ТСЯ ИЗОС ПИ ЯОВЫ МИ С И Я ГЛЮТЗМ И, ПРИ МЮРЗМИ ИЗОСПИ НОВЫХ С ИНГЛЮТОВ ЯВЛЯЮТС.Я Л И Й-ГИПЮРОНЫ.
ИЭОСПИЯОВЫМ ДУОЛЮТОМ ЯВЛЯ- ется нуклон ~Х = 1/2), две возможные проекции изоспина рого на ось ~ зарядового пространства ~Х, = +1/2 и — 1/2) со- ОТВЮТСТВУК)Т ПРОТОНУ И ЯЮЙТРОНУ. ПРИ МЮРОМ ИЗОТРИ ПЛЮТЗ ЯВЛЯЮТ- ся пи-мезоны (тг", я+ и я ). Изоспин пи-мезона Х = 1 и, ответственно имеет 3 проекции ~2Х + 1 = 3). Семейство нуклон- НЫИ РЮЗОНЗ ЯСОВ Л, Ь т Ь, Ь ООРЗЗУЮТ ИЗОТОНИЧЮСКИЙ КВЗД- руплет (Х = 3/2). Ь++~Х = 3/2,Хз =+3/2), Л+~Х = 3/2, Х~ =+1/2), ЬО ~Х = 3~2, Хз = — 1/2), Л (Х = 3/2, Хз = — 3/2).
ИЗОСПИЯ СОХРЗЯЯЮТСЯ ТОЛЬКО В СИЛЬНЫХ ВЗЗИМОДЮЙСТВИЯХ, В ЭЛЮКТРОМЗГНИТНЫХ ВЗЗИМОДЮЙСТВИЯХ СОХРЗНЯЮТСЯ ПРОЮКЦИЯ ИЗОСПИЯЗ. ИЗОСПИЯ ЯДРЗ РЗВЮЯ ВЮКТОРЯОЙ СУММЮ ИЗОСПИНОВ ВСЮДУ ЮГО ЯУКЛОНОВ 1 = ,'>~~~, 1„. Таким ооразом, диапазон возможнык значений изоспина ядра ~ ~Ж вЂ” Я)/2~ < Х < А/2. Изоспин ядра в основном состоянии равен алгебраической сумме изоспинов его нуклонов Хд, — — ~Х,~ = ~~К вЂ” У)/2~ Е„,„„,,~А, Я) содержит нерегулярности, которые не могут быть объ- ЯСЯЮЯЫ ЯЗ ОСЯОВЮ КЗПЮЛЬНОЙ МОДЮЛИ ЯДРЗ, В ЧЗСТЯОСТИ, СУЩЮСТВУК)Т ЯДРЗ, 06ЛЗДЗЮЩИЮ ПОВЫШЮЯНОЙ ЭНЮРГИЮЙ СВЯЗИ И, СЛЮДОВЗТЮЛЬЯО, ОСОБО УСТОЙЧИВЫЮ, ТЗКИЮ ЯДРа НЗЗЫВЗИЛСЯ ИагИЧЕД~иМЫ, У ЯИХТ КЗК ПОКЗ- ~Ъ««~~ 9 1 1 ( ««4т««««4 «««~~",. 9«,1««Е«»~«.Е«Я ~««~-...
«Е«««««т««»~~",~ »«4т«««ь»3«««««Е»«1 «9«,9 ~~«11«,»«Е«',«««и ( Е Ц Д».' Р23ЕВ»«~14»ИННУ ЕЕРИОЛИ3ИТ4 ЛЬН9 И2 О.ЬЕ ИС«К9Т9РЫ4! «Ъ|9ГЪ» «' 9Ы"«"Ь Ъ4;К9"„.й»И" иы;.(9 р23личиых энергий пр9ж~ля р23личи94» К94еимь., В9 999рот911 В ъ4;К9рит4!.."14;.. Гаким 99РЯ39м, Экепюриьситальны4! 3114еи «ъ19гут п9лучать пъч9к р23личиыми ВФ личинами эн4,"ргии«1гратны ъ1и эн4,"ргии пО~еъ»ч24„'м9Й 32 СИИ 999;.ХЯ'. Д4«-'И~КЛЩУЫ 4;«."ЕЪ«Ж2»' Как ЕЕ«."ЕЯ ~М; ГИ%", »Р2ЦИИ «„'2ЪЪ9Г9 фа к «"2 ИПЛИЧ! ИЯ ч!24; »'ицы»'ак и, е«41Я 9еере,"ез;«~14 ииЯ Ф 4 3И4 ргии и им ееъъ«~11«4;2, » ~А14;"к"«9рии у«Виж4»иия»«««4««ицы и у«р «ъ««р««1 к4»ри4««И1," 1» »ея р4„ги ««р«1ции" «««14» «иц «««ч««~9 И»„П9ЛЬЖ'Ю «';Ж'.'"«'Ф«1«» 9РИ К9"»'9РЕЖ.' МПК4«ИМ2ЛЬН9 ЧЪ В4;"»'ВИ»'Ф, ЛЬИЫ К Р4 ГИ 4: » Мани 9ПрЕ."ХП,"Л4;НИ9й Ч24","»"ИЕЕИ И И4 ЧУЕй.""«'ВЪ'ЮТ ЩМЬЫ19й ф9И С93ЕГ211114»- мыЙ "ръ'Гими ч1к'."'нцси.
1. Сч4:ечяк Г~йт4;~юа. (:-ч4»тчик 1'ейгера еерю„'ътае1ляет ъ999й«как ЕЕР211И«~19, ЦИ«4ЕИИ~"'РИ"44»4:Кий Ка «9ЕЕ, ЕЕЕЯЛЬ 94,'И «К9» 9Р9Г9 И11»'ЯНЪ~«2 ПР9119Л9- ка """ аи9д. („«ис"»'Ф ма 32119лн4;на Г239В9Й с«ъ14;~".ью. При ее'куж~ж."'м:"нии чФ«ре»3 4."ЧЕТЧНК 32РЯЖ4»Ниах Ч24;ТИЦа И9НИ3ИРЪ'4»т Га3. О9Р23Ъ'ЮЕЕЕИЕСЯ Э,«ЕЕ1",";19- ИЫ, ЕЕВигаЯ4„"Ь К ЕЕ9«419ЖИТФ5~ЕЬИ9М~" 3«й:1«;»~КЬД' *** ИИ"»'И«ЕЕ9ПЕЕЕ(2Я В 99«~ЕЛ„""«'Ь 4',И ПЬИ9Г9 ЭЛЮЕ««»"рИЧФ;4,"К9Г9 П9»4ЕЯ«Ъ4.'К9рЯЮ»~",Я И В 4,'В9Ю 9ЧФ»р4 Ь И9ИИ3Ъ"Ю"' м9«жк ~«:"еы Г232, '-'«'9 приВО'еи"»' к К9р9нн9м'»' ра3рЯ.:еъ'.
Атее«~еи"» ъ'ьа ««иГиала ,р94.' »'ИГХК "»' ИФ»4,"К9~~ЕЬКИХ Е191ЕЬ«' И «114„ГК9 Р4 Ги~,'"«"РИД'4," »4«Я. ( л-'.Ф»"ЧИК Г~„'ЙГЦЫ РЕ ГИ»' »~Е~ИРЪ'Ф„' »' ф21««' ПР9Ж~Ж„;д";НИЯ ЧЕМ„" »'ИЦЫ Ч«»Р««3 «.ЧФ» «'«ъик» Н9 НФ;; П93В9 «.-'ЕЯ4«»' И3М4!риТЬ 3И4,"ргиЮ ЧХК". »'ИЦЫ. 2. Й~щщфияоивлъиый счетчик. Пропорциоиа.4еьин й с Еетчик имеет т2кую же кОис ~"'„мукцию, к»1к и счетчик Гейгер»я. Оди»!ко 32 сче г подОор»Я И2ПРЯЖЕИИЯ ПИ72ИИЯ И СОС ГаВ2 Г»239ВОЙ СМЕ4;И В ЕЕРОПОРЕЕИОИ»алЬИОЕЪй счетчике при иОииЗации Г232 ееро;:еетее11ееей ЗаряжеииОЙ ч»1стицей ие Героие хОДит короииого р»23ряД»Я. П9Д ДЕЙС ГВиЕм ЗлЕк. ~1ичЕСкого пОЯЯ созе"-В~Ее мого е19лиЗи пО %ужи ге пьиОГО Зле к ) „к3'и1 перВичиые час "и1ГЫ ЕЕРОИЗВОДЯТ ЕПОРич иую иОи ИЗаци ю и соЗд2Ют Э.'ее!л ~1ИЧЕСкиЕ Ла Ви ИЫ.
что приВОдиг к 'сй."илеиию ееере1ичиоЙ и9ииЗации созд»1ииой п„м",ле геВ1лей Еерез с 4етчик ч1.стицы В Щ -- Щб;хд. Проееорциои.4еьиий сче- 4ик пОЗею.-'еяет ре Гис ~рироВ»1ть ЭиерГию час гиц. 3. ЙОиизВпн4ИЯЯЯ 'ешъеВ~зз. Т»1к 'же как В счетчике 1ейгер»'. и пропорциои»1льиом счетчике е! иоииЗациОииОЙ к»яъ1ере исееольЗуется Га ЗОВаЯ с:йесь.
Оди»!ко, по с ~»111иеиию с пропорциои»'".льиым счетчиком иаееряж4'.иие пит»1иия 11 иоии321еиоииой камере меиыеее и усилеииЯ и9ииЗации е! ией ие происходит. В 32Висимо4.'ти 9г * «уеоое1»1иии Экспе .1имеит»1 для измереиия энергии частиц используе;ся лиоо то1еько валек~"„еииая КОМПОИЕИ й'. ТОКОВОГ9 ИЭАЕЕ"~".4ЕЬС»1, ЛИО9 РЕЕК ~ ~СИИ»1Я И ИОИИая.
4. Й43Д~ЕщиэБодиикОиъхй д11ГФкхор'. ~~ч.' » ~ОЙсте19 полупрое1одиикое19ГО детек;ора, которые ооичио ИЗГ91оВляются иЗ 1."„4емиия или германия, аиал9Гичи9 'ь%,"7ройС ГБУ иоииЗаци9ииОЙ каъъЕр1й. Роль Г232 В пол'~'ееро" е1ОДиикоемХм ДЕтЕк 'ОМ играЕт ОпрЕЕ"ЕлЕииы1й ООр»139м С93ДаииаЯ чуВ- СТВИГЕЛЬИ»ЯЯ ООЛ»ЕСТЬ, Е! КОТОРОЙ В ООЫЧИОМ СОСТОЯИИИ ИЕГ СЕ1999ДИИИХ иоси"'е пей 3'~ря""4 Поп'4В В 3' ~" 9911'1с "1 Зе'ряжеии"'Я 4-'1с ю ица Вь13ые1»яет иоии32ЦиЮ, Сооте1ЕГСте1Еиио е1 ЗОИЕ проБОДимоети пОЯВлЯЮ»ТСЯ ЭлЕ1л~Ю иы, а В Ва -'ееи ~ иОЙ 39ие """ "ы 1ки ° ПО»' дейстВием еери:еожеииого к иапы ° пеииим иа пОВерхи9»»гь ч"~'ВстВите.4еьиои 39иы з.еек ~.щд»ям иапрЯжеиия, е193иик»ПЕГ Де1ижЕииЕ МКк"Еоиое$ и Дырок ° формируЕтСЯ импь'4еьС ток»я. Заряд и4ъ1п'~'ч4еьс»я тока иесет ииформ»1цию 99 1щ~4еичести .~атее!~~;щиоВ и дырок и соотг;тсте1еиио 99 эиергии, которую заряжеииая частица ееоГЕрял»1 е1 чуе1С ГВитЕльиоЙ 99лае ги.
И, Еели чае гица пОли9С гьЮ потЕрял2 ЭИЕРГИЮ В ЧУЕ1СТЕЕИТЕЛЬИОИ ООЛ»ЯС ГИ, ПРОИИТЕГ,~ИРОВ»ЯВ ТОКОВЫИ ИЕЯЕЕУЛЬС поль' 4» ю г ииформ» цию 99 -"~иергии "'.1 с гицы * По'1 ~ еерое1одиикое11~Н де гек" тори Ооладают Высоким эиергетическим р»13ре111еиием. '"1иСло пар иоиРВ пиОн е! полу!1 мМ1одиикое19м СчЕтчикЕ ОпрЕдЕляЕтся формулой ~Ъ„„= Я/И~.
Ге.'.е .Е -- кииетическая эиергия частицы. И """ ЭНЕргия, иЕ99хОДимаЯ Для Оор»23962иия 9ДИОи пары иоиое1.,»!ля Гергйаиия и кремии%! И' 3 — 4 ЗВ и раВиа .3иергии иеоохОдимОЙ для пере хОда ъ 1ее1л"рои»я и3 В2 4ееити9Й 39иы В 39иу еерОВОдимос ги. М2л»яя Величии!1 % ОпределЯФ,"; г Высокое раЗре1пеиие ееолуеерое19диикое1их 114.-." ГЕКТО119В, ПО СР»111ИЕИИЮ 4;, ДРУГИМИ ДЕТЕКТОР2МИ, В КОТОРИ Х ЭИЕРГИЯ перВичи9и ч2стицы ~ ~»п и"~ся иа и9ииЗацию (Ьщщ «Р' И ) ° $. Езъ14Р$и Вильс4шя. Прии1еип рао~л'и каъееры Вильсоиа 94.'иоааи иа коиДЕиеации пЕрЕ4.Ы1ееЕииого пара и Оор»139112иии е1иДимых капЕль ЖИДКОСТИ Иа И9ИПХ ВД9.1ЕЬ С~~ЕЕД»! ПроЛЕТЕЕ11ЕЕЕИ ЧЕРЕЗ К»ЯМЕ~У~" 3»1ряЖЕИИОИ частицы.
Для соЗдаиия пересы!11.еииого пара еероисходи: Оьн;трое ."".иа- ЬБ'ическое рас1ееиреиие Г".32 с помо!ееью мехаиического пор1ееиЯ. После СРЮ '~И ЯЗ ИООЛбС СУЩЕСТВЕ Я Я Ы Х ОСОВЕВ ЯЯОСТС Й РЗС ПРОСТРЗ ЯС Я ЯОСТИ ЗЛСМЮЯТОВ МОЖЯО ВЫ,'КЛИТЬ СЛЩУЮЩИ8: 1, Вещество во Вселенной в основном состоит из водорода — 90% ВСЮХ ЗТОМОВ, 2. ПО РЗСПРОСТРЗЖЯЯОСТИ ГЕЛИЙ ЗЗЯИМЗЮТ ВТОРОЕ МЮСТОт СОСТЗВЛЯЯ - 1О% От числя атомов водорода. 3, СУЩЕСТВУЕТ ГЛУбОКИЙ МИЯИМУМ, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЛИТИЮ, ОЕРИЛЛИЮ И СОРУ, 4. СРЗ37 3З ЭТИМ ГЛУБОКИМ МИЯИМЪ"МОМ СЛЕД~Я.'Т МЗЕСИМ~М,, ОО~Й:ЛОВЛЮЯЯЫЙ ПОВЫШЮЯЯОЙ РЗСПРОСТРЗЯЕЯЯОСТЬЮ УГЛВРОДЗ И ЕИСЛОРОДЗ. 5, ВСЛЩ 3З ЕИСЛОРОДЯЫМ МЗЕСИМУМОМ ИДЮТ СКЗЧКООЩ)ЗЗЯОЮ ПЗДЕЯИЕ вплоть до скандия (Я = 21, А = 45), 6.
НЗОЛЮЩЗЮТСЯ РЕЗКОЮ ПОВЫШЕЯИЮ РЗСПРОСТРЗЯЕЯЯОСТИ ЗЛЕМЕЯТОВ В районе железа (Фжелезный пик>>), 7. ПОСЛЕ А 6О УМСЯЬШЮЯИЕ РЗСПРОСТРЗЯЕЯЯОСТИ ПРОИСХОДИТ ООЛЮЕ ПЛЗВЯО. .