1598082982-ec6eac7a67110b7411640c3bff1b0d60 (805623), страница 6
Текст из файла (страница 6)
МОДЕЛИ АТОМНОГО ЯДРА .......................................................................................3647.2. РАДИОАКТИВНОСТЬ.............................................................................................................3657.2.1.
ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА .................................................................3657.2.2. АЛЬФА-РАСПАД ..............................................................................................................3667.2.3. БЕТА-РАСПАД...................................................................................................................3677.2.4.
ГАММА-РАДИОАКТИВНОСТЬ ..................................................................................3687.2.5. РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ ...........................................................................................368ЛЕКЦИЯ 48 ..............................................................................................................................................3707.3. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ..............................................................................................................3707.3.1. ВЫХОД ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ .....................................................................................3707.3.2.
ТИПЫ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ .......................................................................................3707.3.3. ЭНЕРГИЯ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ ................................................................................3707.3.4. РЕАКЦИЯ ДЕЛЕНИЯ АТОМНОГО ЯДРА ...............................................................3717.3.5. РЕАКЦИЯ СИНТЕЗА АТОМНОГО ЯДРА ................................................................372ЛЕКЦИЯ 49 ..............................................................................................................................................3747.4. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ .............................................................................................3747.4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ................................................374127.4.2. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ......................................................3747.4.3.
АНТИЧАСТИЦЫ ...............................................................................................................3747.4.4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ. ФЕЙНМАНОВСКИЕ ДИАГРАММЫ ..........3747.4.5. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ...............................................................................................3767.4.6. ЧЁТНОСТЬ. C-, P-, T-СИММЕТРИИ. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЧАСТИЦ ....................3787.4.7. СТАБИЛЬНЫЕ И ДОЛГОЖИВУЩИЕ АДРОНЫ ..................................................3797.4.8. ЛЕПТОНЫ ...........................................................................................................................380ЛЕКЦИЯ 50 ..............................................................................................................................................3817.5.
КВАРКОВАЯ МОДЕЛЬ АДРОНОВ.....................................................................................3817.5.1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФЕРМИОНЫ. ПОКОЛЕНИЯ ЛЕПТОНОВ ИКВАРКОВ ........................................................................................................................................3817.5.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КВАРКОВ И ОБРАЗОВАНИЕ АДРОНОВ .....................3817.5.3. ЦВЕТ......................................................................................................................................3827.5.4. РАСПАД КВАРКОВ ..........................................................................................................3837.6. ТЕОРИИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ...........................................38413I семестрЛекция 10.
Представление о материиФизика – наука о природе.0.1. Элементы знанийФизический объект (ФО):частица, тело (вещество); полеСовременная физика не делает принципиальных различий между веществом и полем.Физическое явление (ФЯ): взаимодействие ФО, изменение их состоянияФизическая величина (ФВ): характеристика ФО или ФЯФизический закон (ФЗ):связь между ФВНаучный факт (НФ):экспериментальный фактЭлемент теории:гипотеза, постулат, теорема и т. п.
→ система знанийЭлементы знаний объединяются в систему различными способами1.ФО существуют; ФЯ имеют место; ФВ вводятся для описания ФО и ФЯ, имеют размерность, бывают скалярные, векторные (в рамках данного курса), могут бытьчему-либо равны или как-либо направлены, могут изменяться, но не существуюти не участвуют в ФЯ2; ФЗ справедливы (или не справедливы) и имеют границыприменимости.0.2. Взаимодействие ФОПри развитии физики возникло два различных представления о взаимодействииобъектов (РИС. 1.1).Можно привести пример (ньютонова/лагранжева механика и т.
п.), а также пояснить, что выборэлементов теории, представленных в настоящем курсе, обусловлен методическими соображениями и не является единственно правильным.2 Преподавателю следует, по возможности, избегать оборотов речи, подобных «сила действует»,«возникает ЭДС», «перенос массы» и т. п., т. е.
не путать ФО и ФЯ с их характеристиками, либо, используя подобные обороты, чётко разъяснять студентам, что на самом деле они означают.Кроме того, следует обращать внимание студентов на случаи, когда разные элементы знаний обозначаются похожими терминами (например, индукция магнитного поля / явление электромагнитной индукции / индуктивность).114Частица-источник 1Тело-источник 1БлизкодействиеЧастицаЧастица-источник 2 (приёмник)переносчикДальнодействиеПолеТело-источник 2Рис.
1.1Современная физика представляет взаимодействие частиц как близкодействие(см. ГЛАВУ 7). В первых двух семестрах, изучая классическую физику, мы будемпользоваться представлением о дальнодействии.0.3. Фундаментальные взаимодействияВсе ФВ сводятся к четырём фундаментальным взаимодействиям (ТАБЛ. 1.1).Таблица 1.1РадиусОтносительнаядействиявеличинаГравитационное∞10–40Электромагнитное∞1/137ВзаимодействиеСлабое10–18 м10–14Сильное10–15 м1ИсточникиПереносчиквселептоны,адронылептоны,адроныадроныгравитонфотонW±, Z0-бозоныглюон0.4.
Элементарные частицыЭлементарные частицы – частицы, проявляющие себя в взаимодействиях какбесструктурные. Из элементарных частиц состоят3 все ФО.Три пары лептонов (и антилептоны), а также частицы-переносчики в настоящее время считаются бесструктурными (истинно элементарными частицами).315Элементарные частицыисточники взаимодействийлептоныe– , νeµ, νµτ, ντадроныp, nмезоны, гипероны;состоят из кварковd, us, cb, t+ античастицыпереносчики взаимодействийгравитонфотонW±, Z0-бозоныглюон161. Механика1.1. Предмет механики1.1.1.
Основные понятия1. Пространство и время – формы существования материи.2. Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.3. Механика – раздел физики, изучающий механическое движение без рассмотрения природы его причин.4. Механическая система – система тел. Объединение тел в механическую систему – произвольно, выбор объясняется условием задачи.5.
Замкнутая система4 – такая механическая система, что все тела, входящие вэту систему, не взаимодействуют с телами, не входящими в неё.6. Материальная точка – идеализированный объект – тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с другими параметрами задачи, имеющими размерность длины (т. е. тело, не имеющее размеров).7. Абсолютно твёрдое тело (твёрдое тело) – идеализированный объект –тело, расстояние между любыми двумя точками которого не изменяется с течением времени (т. е. недеформируемое тело).8.
Система отсчёта – совокупность абсолютно твёрtдого тела – тела отсчёта – по отношению к котороТелому рассматривается движение других тел, и часов,отсчётаизмеряющих время (РИС. 1.2). На теле отсчёта выбирают точку – начало отсчёта; с телом отсчёта можносвязать систему координат (см. РАЗДЕЛ 1.2.2).Рис.
1.21.1.2. Свойства пространства и времениСогласно теореме Нётер, наличие интегралов движения (т. е. не изменяющихсяво времени величин) обусловлено симметрией пространства-времени. Так, тризакона сохранения в механике суть проявления симметрий пространствавремени, указанных в ТАБЛИЦЕ 1.2.В этом смысле часто используется термин «изолированная система», а термину «замкнутая система» придают другое значение. Мы будем использовать термин «замкнутая система» в течениевсего курса именно в указанном значении.417Таблица 1.2ОднородностьпространстваХод событий в любой замкнутой системе не зависит от её параллельногопереноса в пространстве.ИзотропностьпространстваХод событий в любой замкнутой системе не зависит от поворота этой системы на любой угол.⇓⇓ЗАКОН СОХРАНЕНИЯЗАКОН СОХРАНЕНИЯИМПУЛЬСАМОМЕНТА ИМПУЛЬСАОднородностьвремениХод событий в любой замкнутой системе не зависит от того, на каком промежутке времени эти события развиваются.⇓Закон сохраненияэнергии51.1.3.
Классическая и релятивистская механикаКлассическая механика, которой будет посвящена половина этого семестра, справедлива не всегда и имеет границы применимости.Механикаклассическаявремя абсолютноv << cрелятивистская(теория относительности)время относительноv≲cЗдесь c – скорость электромагнитных волн в вакууме. «Абсолютно» означает, чтоданная физическая величина не изменяется при переходе от одной системы отсчёта к другой, «относительно» - соответственно, изменяется.В пределе v << c все уравнения теории относительности переходят в соответствующие уравнения классической механики.В масштабах микромира применяется другая механика – квантовая.
Для микрочастицы невозможно точно задать все величины, характеризующие её движение(см. РАЗДЕЛ 5.3), поэтому движение микрочастицы характеризуется не детерминированно, а вероятностно.Механика (физика)макромира(классическая физика)движение частицы описываетсязаконом движениямикромира(квантовая механика)линейные параметры d ≲ 1 Åплотность вероятностиобнаружения частицы1.2. Кинематика материальной точкиКинематика – раздел механики, изучающий механическое движение без рассмотрения его причин.5Здесь, конечно, имеется в виду общефизический закон сохранения энергии.181.2.1.
Закон движенияПриоритетным является векторный способ описания движения6: положение материальной точки M в пространстве характеризуется радиусом-вектором.Радиус-вектор материальной точки – вектор, соедиtняющий начало отсчёта и материальную точкуM(РИС. 1.3).Кинематический закон движения материальнойOточки (закон движения):r r t ;rrРис. 1.3– модуль (абсолютная величина) радиуса-вектора.Следует соблюдать обозначения векторных и скалярных величин. В литературевекторные величины принято обозначать полужирным шрифтом, скалярные –курсивом. В настоящем ЭУМК принято следующее (ТАБЛ. 1.3):Таблица 1.3Тип величиныВекторнаяМодуль векторной величиныПроекция векторной величинына какое-либо направлениеСкалярнаяШрифт обозначенияПримерКурсив с надстрочной стрелкойrКурсивrКурсив с нижним индексомrx (= x)Курсивt1.2.2. Системы координат1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
