Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Определить собственное среднее ВремЯ жизни: и) мюопОВ, есчи при кинетическоЙ энерГии T — 7Рп„их среднее ВремЯ жизни т =-- 1T,6 мкс; б) л+ -мезонов, если, имея импульс р — 55 МЗВ/с, они пролетают в среднем расстояние 1:-- 3,0 м до распада. 16.38. Найти ВсрОЯтность распаДа л+ -мезона и полете От места роЖдения до мишени (расстояние 6,00 и), если кинетическаЯ эиерГНЯ мезона равна 100 МЗВ. 1 6. 39. Предположим, ч'ГО и рОтон часть Времени и ребыВает В состОянии 4идеальный протонэ с маГнитиым моментом м„и Остальную часть Времени — и сОстОЯнии аидеальный нейтронз (р. —" О) плюс л- мезОИ (Р ~~ л + л+).
Какую часть Времени прОТОН находится В состоянии ~идеальный протон~~ 16.40. Определить с помоЩью принципа Детального равнОвесиЯ (см. ВВедение к Гл. 13) спин л+ -мезона, если изВестно, что В реакции ~- ~у -~ д + л+ пОлное сечение прямОГО прОцесса о я для протОИОВ с кинетической энергией 7 -- 500 МЗВ (в Л-системе) в 9 раз меньше полнОГО сечения ори ОбратнОГО прОцесса при соотВетствуюЩей энерГии. Спины протона и дейтрона известнЫ. 16.41. Прй Бзаймодействйй у-квантов с ВодородйОЙ мйщенью и 1»еакция 7 + р -~-л' -1 р. Полйое сечеййе атой а, =- 0,20 мб при знергин 7-квантов Е == 250 МзВ, Определить помощью принципа ДетальноГО Равновесия сечение обратнОГО прОЩф~ са 1л'-мезойы бомбарди1»уют Водородную мйщеиь) прй соответству~'" щей кййетйческой зйерГйй мезопа.
ПВЙтй зту зйерГйю. 16.42. Выясййть с по~ощью закойов сохрайенйя лептойноГО й бф~.; РИОИ НОГО за РядОБ, В ОзмО»кпы ли следующие прОцессы: 1) и —:. р + е " + ъе,' 4) К+ -+- ц+ + ~„+ ло; 2) ъ„—; .р -+.л 1- р+; 5) л- + а —.~-Л' — + КО; 3) ц+ — ~-е+ + ъ. -, 'ън, .6) К- + р -+ Х+ + л —. 16.43, Какие из приведенных ни»ке реакций запрещены закон сохраиеиия ст1»анностй: 1) л- -~ р — Л+Ко; 4) р+ л-+Л+~+; 2) л .~- р — ~-К- -+- Х+; 5) Л вЂ” — ' р — ~.Л+ л; 3) р+ р — 2 +7Р—;п; 6) л-+и-+-Я-+~;+-1-~-Р 16.44. Являкэтся ли Реакции РаспаДВ А+-мезона на ц+ + »„Н' л+ -~ л РеакЦиЯми слабОГО Взаимодействия!' 16.45.
Какие каналы приведенных ни»ке РеакциЙ зап1»ещейы и по КВ~ОЙ прйчййе: — — 11) ,р+2ла) Х- б) -Л--;л- 2 'Л.-л: —, Л-+ 2л р 4- р --' л+ — - л- ~(у») р-+р-+ л'--,ПО~О,) р + л — ~. л -+- л" 10 ) ( ) р 16А6. Найти Возмо»иные значениЯ изОспина T и еГО проекции 7':,. ДЛЯ СИСТЕМ," НУКЛОН вЂ” НУКЛОН; Л"МЕЗОН вЂ” НУКЛОН, 16.47. Найти с помощью обобщенноГо принципа Паули изоспиВ:-',',! 7 СИСТЕМЫ: а) лр В состояниях 'Р и Ч); б) л+л' в состояниях 'Р и 'В; в) л'л- В состояниях 'Р и 'Ю. 16.48. Убедиться с помощью метода П1мушкевича', что изотопн-;" ческая инВариантнОсть приводит к следующим соотношениям между ~,"' ПОЛНЫМИ СЕЧЕНИЯМИ П И ВЕРОЯТНОСТЯМИ Ю~ ПРОЦЕССОВ: а) Реакций типа Л» -+- М вЂ” л + л (М вЂ” нуклон): 'В ЗТОМ МФТОДО МНШВНЬ Н ПУЧОК РВСОМЖТРНВВЮТОН НЗОТОПВЧЮОКН НФПОЛНРФ ',,'! зОВВннынн н учнтыВВютсВ Всб ВОзмОжнию РВВкцнн нзучжбмОРО НРОцесОВ; НРОВ~Ф..";, ТОГО, ВОзннкВннцнВ чВОтнцы НВ»кдОГО ООртВ нрехнОЛВГВВ»тсн такжВ нзОтОннЧВФ~'::::;.;~.:,.
КН НОПОЛЯРПЗОВВННЫМН. 122 Д) РЗСПЗД Ю -ЧЗСТИЦЬ3 НЗ ТРН Л-МЕЗОНЗ; ПОКЗЗЗТЬ, ЧТО РЗСПЗД и ~ -+ Зл неВОзмО2кен (ю — изОтОпическнй сиБГлет), 16.49. Нзйтн изменение изОспннз T н еГО прОекцни Т, В следую- ЩИХ ПРОЦЕССЗХ: з) л- + Р— «-К+ + Х-; в) К+ -+.л~ 4- л+: б) л- + Р -+ К+ + Ко + Е-; Г) К~ — 2ле. 16.50. ОпредеЛНТЬ длЯ мезОБ-иуклОнных резОнзнсОВ Внзченин и~~- спин 7*, стрзннОстн 5, бзриОИБОГО ззрндз В, з тзк~~ пОлнОГО МОментз 1 и четнОстн Р, если ОтнОснтельнмй Орбитзльиый МОМенТ 1 = 1.
16.51. При Облучении медленными (1 — - О) л--мезонзмидейтерне- ВОЙ ми~пенн идет резкцнЯ л — + И -«-2л. Имен В Виду, чтО четнОсть дей- ТРОНЗ ПОЛО2КИТЕЛЬНЗЯ, ПОКЗЗЗТЬ С ПОМОЩЬЮ ЗЗКОНОВ СОХРЗНЕНИЯ МОМЕБТЗ ИМПУЛЬСЗ и ЧЕТНОСТИ, ЧТО Л--МЕЗОН ИМЕЕТ ОТРНЦЗТЕЛЬНУЮ ЧЕТНОСТЬ, 16.52. ЭкспернментзльнО устзнОВлеиО„чтО изОспии р-чзсти~й, пред- стзнлиющей СОбОЙ сВЯззннОе сОстОЯнне дВух л-мезОБОВ„рзВен з. Имея В Виду, чтО рзспзд р -~-2л ОтнОсится к С~ЛЬБОму ВззнмО- дейстВию, предскзззть с пОИОщью ззкОнз сОхрзнения мОментз кОличе- стВз дВнжения спнн н четнОсть р-чзстищй; Внутренние четнОстн л-ме- ЗОНОВ ОДННЗ КОНЦЕ.
б. Выпнсзть ВОзмО2киые рзспзды р~-, р - и р -чзстиц нз ДВВ пнОнз. 16.53. Знзн кВзнтОВые числз кВзркОВ„скОнструнрОВзть: з) из трех НВзркОВ следукЯцие бзрнОны: ~т, л, Ж+, Х-, Е н Е-; б) из кВзркз н знтикВзркз СЛеДУЮщие мезОны: л+, л-, К+„К- и К~. 16.54. Нзнти ОтиО~~ение мзГнитных МО~ен~~~ нейтрОнз н прОтО- Бз, считзя, чтО мзГнитный мОмент кВзркз прОНОрциОнзлен еГО злектрн« ческОму ззряду. И~еТ~ В Виду, чтО для чзстнцы, ОбрззОВзннОЙ нз трех КВЗРКОВ, ВЕРОЯТНОСТЬ СОСТОЯНИЯ, У КОТОРОГО СПИНЫ ДВУХ ОДИНЗКОВЫХ кизркОВ пзрзллельнм, В 2 рззз бОлыпе, чем ВерОЯТИОСТь сОстОЯБИЯ, у кОтОрОГО спины дВух ОдннзкОВых кВзркОВ знтнпзрзллельны. 16.55.
ВОспОльзОВВВп~нсь тзблнцей кВзркОВ+ скОнструирОВзть: З) ИЗ КВЗРКЗ Н ЗНТИКВЗРКЗ ОЧЗРОВЗННЫЕ МЕЗОНЫ С ОЧЗРОВЗННЕМ С=-+1 и — 1; б) нз трех кнзркОВ ОчзрОВзнные бзриОны с ОчзрОВзннем 1, 2 н 3. 123 ® Свяаь между имнульеом ф варя~кенной чаетнцы (в том янеле н реляти-.: вистской), радиусом р кривнзны ее траекторик и нндукцией В магнитного поля.",' 1 Р = — рВ. (17.2);; С ;3д Ф Бетатроиное уеловне, Злектрои в нроцееее уекорения будет двнгатьея ..',:.;. вее времЯ НО круГовой орбите„еелн маГннтнаЯ индукции на Орбите Ворб равна половнне ередней индукции ГВ> внутри орбиты: 1 Вора =- — <В>.
(17.31,!". 2 и начале уекорен1я екороеть ЗлектрОна и маГннтная нн- ИЧЕС СК Н, КО ОСК ДНОМ ПОС етет э ый МО КОМ П ОРОСГ ГДЗ ОН ОРОСТ М ОД РГИЮ ЖУТО 10 ейст ТОЧЬ 1) ОРО С КИН ДИОГО РДИНЗ ЕКТО ГОЛ КИ РГИЕ ЕГ ОГ не, = 1,00 ет че ем н Л О ЗЗТ У ГО 17.1. Зле ПРЯЖЕННОСТЬ =- 20 ЯВ./(см рзсстОяние 1 ТРИЧЕСКОЕ ПО 17.2. Зле ЭЛЕКТРИЧЕСКО приОбретзет т =- 100 ис 17.3. Про ЭНЕРГИЕЙ 7 = ческОГО пОлй =- 10,0см и а) напряж б) ЭНЗЧЕИ ке А будет с В) ВРЕМЯ 17.4.
Зле РОДНОЕ ПОПЕР фис. 17..'., Г ОГ ЭЛЕКТРОНЗ з) Е=20 124 Н ДВИЖЕТСЯ В ОДНОРО ОРОГО ВОЗРЗСТЗЕТ С Какую энергию приобр ОьО Смь ЕСЛИ В НЗЧЗЛЬН ЗВНЗ НуЛЮ7 н начинает дВиГаться оля Е =- 10,0 кВ/см. О трОн, и прОиденный им начала данжения. ВылетзющиЙ из тОчи кэВ, ЛОпздзет пОд д пряженнОстью Е В 7,5 см. Определить: Ость Е, еслн УГОЛ Фо— в Н Е, ПРИ КОТОРЫХ В Влить с ВеКТОрОМ Е у ЖЕНИЯ ПРОТОНЗ ДО ТОЧ н с кннетическОЙ эне Е ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ =- 10 см, Ь = 20 см). О СМЕЩЕНИЕ 0 НЗ ЭКРЗ см и Т вЂ” - 1,00 кэВ; НЗ" прОЙдет етнчес кОЙ::,::.;::;:';-:.
ЭЛЕКТРН- кВ см, ТКЛОНЕННЯ б) Е растет с постОЯИНОЙ скоростью Е =- 1,00 М.'Цсм с) н электрон с 7 =- 40 ЭВ пОпадает в этО поле В момент, КОГДа .Е =- 0; в) Е меняет~я СО временем по Гармоническому за~ону с частотОЙ =- 10„0 МГц и амплитудой Е, — — 5,0 В/см, а электрон с Т ==- 100 эВ попадает в поле В момент„когда .Š— — О. 17.5. Пучок электронов, ускоренных разностью потенцналов Р = --- 1,0 КВ, проходит через Два неболыцих ~онде~~а~~р~, отстоящих друг От друга на расстОЯнии 1 — - 20 см.
В ОбОих конденсаторах синфаз- ио возбуждается переменное электрическое поле от одного генератора. 11зменением Частоты Ген~ра~~ра Добиваются ТОГО, чтобы пучок Эл~к~ронов проходил этУ систему без ~~~лон~н~я. Определить е''~п электрона, если два пОсчедОВательных значения частоты, при которых ВыпОлняется это условие, 'равны 141 н 188 ЯГц. 17.6. Определить кинетические энергии прото~а н релятивистского электрона, у которых Вр =- 5,0 кГс.см. 17.7. Пр~~~~ с кинетнческОЙ энергией 7 = 50 кэВ пр~ле~ает поперечное однородное магнитное поле 8 = 400 Гс и попадает на экран 3 (рис. 17.3, где а †-. 10 см, Ь вЂ - 20 см), Определить угол откло- н Ь нения й протона и его смещение 6 а на экране. 17.8.
Из тОчки А, лежащен на ОСИ ПРЯМОГО СОЛЕНОНДа ВЫЛЕТВЕТ е е е ° ° Ф электрон с кииетическОЙ энерГией 500 эВ под уГлОм Я = 30' к Оси. Индукция маГнитнОГО поля В = Рнс. 17.3 = — 50 Гс. Вычислить". а) пгаГ ВинтОВОЙ траектории электрОна; б) рассеяние от оси до точки попадания Э~ек~рона на Э~ран, расположенный перпенднкулЯрно к Осн на 1 =- 20 см От тОчки А. 17.9. СлаборасходящиЙся пучо~ Э~е~~рон~~, ускоренных разкостью потенциалов 1" = — 500 В, выходит из некоторой точки на оси прямого Солен~ида и фо~у~~руе~~~ на расстоянии 1 =-- 15,0 см прн следующих двух последовательных значениях В: 158,0 н 189„6 Гс.
Определить: а) удельный заряд электрона; 6) минимальную индукцию Магнитно~~ поля, при ко~орой будет осуществляться фокусирОвка на этом расстОянни. 17.1О. ИстОчник монОзнсрГетнческих 11-частиц находитсЯ на соленоида. Известно, что Р-частицы, испускаемьк'. НОд углом и:= к Оси соленоида„фокусируются в тОчке, находящейся на расстоян " 50 см От истОчннка, при минимальнОм значении В =- 200 Гс. Нн ' Тн ИХ КННЕТИЧЕСКЯО ЭНЕРГИЮ.
17.11. На Оси прЯмОГО солеиОида В тОчке О распОлОжен истОчн р-частиц н в точке О' — Входное ОтвеРстие счетчика. Расстоннне = 50 см. Посредине между О и О находитсЯ диафраГма с уакн' кольцеВым Отверстием радиусом Ж =- 7,5 см. Найти: а) кинетическую знерГню р»"частиц, кОтОрые фокусируются В т ку О' при мнинмальнОм значении маГнитноЙ индукции В =- 250 1'' б) первые дВа значения маГнитной индукции, при кОторых Р-ча»», стнцы с кннетнческОЙ знерГией, равнОЙ нх знерГНН покоя „сфокусн"", руются В тОчку О . Нанти также соответствующие углы Вылета я 'щ»»'". ких р-частиц нз истОчника.
17.12. В масс-спектрометре с пол~»круговой фокуснровкои в по--,'; перечнОм ОднОрОдном маГинтнОм поле расстояние между источникамн':;. и местом фокуса х — — 40,0 см. Найти дисперсию прибора: а) по массам ох: ОА для мОнознерГетических ионОВ урана; б) по энергним бх:6T длн р-частиц с кинетическими зиергинма.;,';. вблизи Т =- 1,0 МзВ. 17.13. Узкий пучок монознергетических ИОИОВ проходит секторио~':~ пОперечное ОДнорОДИОе маГннтное пОле, как пОказаио на рнс, 17.4:;-':: (вход н выход пучка — по нормали к ~ранице полЯ). НВЙТН углову~ф-:,, дисперсию прибОра по массам ЗЯМА (Град»а.е.м) длн изотопов АФ",;:-' если угол ч' = 60', '-»» 17.14.
Слаборасходн~цийсн плоский пучок ионов ВХодит В точ~®''. А фис. 17.5) В злектрическое поле цилиндрического конденсатора».,:,:,'.;:; Разность потенциалов на п~~~~~наХ конденсатора подбнраетсн такой, '-- чтобы частицы» Вектор скорости Которык в Точке А перпеидикулнрей,';:. к радиус-вектору в зтоЙ То~~е, двнгалнсь Д~лее по круговой траек- =-,';,', тОрни радиусОм го.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
