2370

где a p1 cos 1 p2 cos 2 ; b p1 sin 1 p2 sin 2 , решите её от-

носительно неизвестных p и p3.

Замечание. В случае получения небольшого отрицательного значения величины проекции импульса K+-мезона принять, что в пределах ошибки измерения его импульс равен нулю, т.е. перед распадом K+-мезон практически остановился.

4.По формуле (10.11), используя приведенное выше значение энергии покояпиона, определитемассуK+-мезонав МэВ/c2 ивэлектронныхмассах m0e .

5.По формуле (10.9) рассчитайте время жизни K+-мезона. Результаты расчётов занесите в табл. 10.2.

Таблица 10.2

Контрольные вопросы

1.Какие частицы называются элементарными?

2.Расскажите об истории открытия элементарных частиц.

3.Назовите общие характеристики элементарных частиц.

4.Чем античастицы отличаются от частиц?

5.В чём заключается явление аннигиляции пары «частица – античастица»?

6.При каких условиях рождается пара «частица – античастица»?

7.Какие взаимодействия называются фундаментальными? Охарактеризуйте их.

8.Приведите классификацию элементарных частиц по видам взаимодействий.

9.Какие частицы называются лептонами? Перечислите их дуплетами.

10.Какие частицы называются адронами? Чем отличаются мезоны от барионов?

11.Что такое кварки? Как из кварков строятся мезоны? Барионы?

12.Перечислите и охарактеризуйте частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий.

161

13.Что такое трек элементарной частицы? Почему одни элементарные частицы образуют треки, а другие нет?

14.Каковаформатрековчастиц, еслинанихдействуетмагнитноеполе?

15.Опишите устройство и принцип работы пузырьковой камеры.

16.Каковы основные условия протекания реакции взаимопревращения элементарных частиц?

17.Каково соотношение между импульсами продуктов реакции, если остановившаяся частица распалась на две частицы?

18.Как по известной кинетической энергии можно определить импульс частицы в релятивистском и нерелятивистском случаях?

19.В чем отличие собственной системы отсчета от лабораторной системы отсчета?

20.Чему равна длина пробега частицы в собственной системе отсчета?

21.В какой системе отсчета время жизни частицы минимально?

22.Какие единицы измерения энергии, импульса и массы используются в ядерной физике?

23.Определите полную энергию (в МэВ) и импульс (в МэВ/с) электрона, ускоренного до кинетической энергии, равной 2,53 МэВ.

24.При какой скорости кинетическая энергия частицы равна её энергии

покоя?

25.При какой скорости кинетическая энергия релятивистской частицы

смассой покоя m равна mc2 2 ?

26.Энергия покоя электрона 0,511 МэВ. Найдите кинетическую энергию и импульс электрона, движущегося со скоростью 0,8c.

162

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Природа как объект изучения естествознания сложна и многообразна в своих проявлениях. Она непрерывно изменяется и находится в постоянном движении. Круг знаний о природе становится всё шире.

Изучением наиболее простых объектов окружающего мира и наиболее простых форм их движения и взаимодействия занимается физика. Здесь можно получить простые и ясные модели, включающие небольшое число свойств и в то же время не слишком упрощающие реальность и поддающиеся опытной проверке.

Объекты, изучаемые, например экономикой или социологией, несравненно более сложны и многосторонни и часто не допускают описания с помощью простых абстрактных моделей. Поэтому они труднее поддаются исследованию.

Тем не менее, любые самые сложные явления состоят из простых элементарных процессов, а объекты – из простых элементов. Физические явления, как самые простые, входят в состав любых других процессов и явлений, начиная от сравнительно простых химических и до весьма сложных биологических, психологических, космологических. В этом смысле физические процессы и объекты являются фундаментальными, а физика составляет основу естествознания.

На основе успехов фундаментальных физических исследований идёт непрерывный поиск практических приложений новых открытий, возникают современные наукоёмкие технологии производства разнообразной продукции, в том числе и товаров повседневного спроса. Созданы новые системы связи и транспорта, начато освоение космического пространства, осуществлено искусственное воспроизведение биологических особей. Физические методы исследования заняли доминирующее положение в биофизике, молекулярной биологии, квантовой химии, медицине, геологии.

Естественнонаучные знания вместе с современными технологиями формируют новый образ жизни. Высокообразованный человек не может дистанцироваться от них, не рискуя оказаться беспомощным в профессиональной деятельности. Он должен знать, как создаются продукты производства, каковы перспективы развития современных технологий, тесно связанных с экономическими, социальными и политическими проблемами. Знание физики как одной из естественных наук способствует выработке адекватного отношения к окружающему миру. Любому человеку важно знать, что мир познаваем, причём познаваем рационально; что им управляют объективные законы, которые нельзя отменить или обойти и которые необходимо знать.

163

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Михайлов, Л.А. Концепции современного естествознания [Текст] / Л.А. Михайлов. – СПб.: Питер, 2012. – 336 с.

2.Исаков, А.Я. Основы современного естествознания [Текст] / А.Я. Исаков. – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2012. – 274 с.

3.Карпенков, С.Х. Концепции современного естествознания [Текст] / С.Х. Карпенков. – М.: Директ-Медиа, 2014. – 447 с.

4.Разумов, В.А. Концепции современного естествознания [Текст] / В.А. Разумов. – М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. – 352 с.

5.Лавриненко, В.Н. Концепции современного естествознания [Текст] / В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012. – 319 с.

6.Тулинов, В.Ф. Концепции современного естествознания [Текст] / В.Ф. Тулинов, К.В. Тулинов. – М.: Издательско-торговая корпорация

«Дашков и К», 2014. – 484 с.

7.Гусейханов, М.К. Концепции современного естествознания [Текст]

/М.К. Гусейханов. – М.: Юрайт, 2011. – 608 с.

8.Рузавин, Г.И. Концепции современного естествознания [Текст] / Г.И. Рузавин. – М.: Проспект, 2015. – 245 с.

9.Брызгалина, Е. В. Концепции современного естествознания [Текст] / Е. В. Брызгалина. – М:. Проспект, – 2015. – 496 с.

10.Романов, Л.А. Концепции современного естествознания. Практикум [Текст] / Л.А. Романов. – М:. Вузовский учебник: НИЦ ИНФРА-М, 2015. – 128 с.

11.Трофимова, Т.И. Курс физики [Текст] / Т.И. Трофимова. – М.:

Академия, 2010. – 560 с.

12.Стрельник, О.Н. Концепции современного естествознания [Текст]

/О.Н. Стрельник. – М:. Юрайт, 2011. – 223 с.

164

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Фотография треков частиц (масштаб 5:1)

165

Приложение 2

Зависимость длины пробега заряженных частиц от начальной кинетической энергии

Длина пробега -мезона до остановки, см

Начальная кинетическая энергия -мезона, МэВ

166

167