- •Квантовая оптика.
- •1/Тепловое излучение.
- •2/Фотоэффект.
- •3/Эксперименты, подтверждающие квантовые св-ва света.
- •4/Масса и импульс фотонов. Давление света.
- •5/Эффект Комптона.
- •6/Единство корпускулярных и волновых св-в электромагнитного излучения.
- •Элементы атомной физики и квантовой механики.
- •7/Модели атома Томпсона и Резерфорда.
- •8/Линейчатый спектр атома.
- •9/Гипотеза де Бролля.
- •10/Соотношение неопределенности Гейзенберга.
- •11/Волновая ф-я. Вероятность нахождения микрочастицы. Нормировка волн ф-ции.
- •12/Общее ур-ние Шредингера.
- •13/Представление физ величин с помощью операторов.
- •22/ Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.
- •Распределение электронов по энергетическим уровням атома. Периодическая система элементов Менделеева.
- •23/ Рентгеновские спектры.
- •24/ Вынужденное излучение. Лазеры.
- •25/ Энергетические зоны в твердом теле.
- •26/ Сверхпроводимость.
- •27/ Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц. Заряд, размеры и состав атомного ядра. Массовое и зарядовое число.
- •Энергия связи и масса ядра. Спин и магнитный момент.
- •Ядерные силы. Модели ядра.
- •28/ Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Правило смещения.
- •29/Ядерные реакции и их основные типы.
- •30/Типы взаимодействия элементарных частиц.
- •Частицы и античастицы.
- •Классификация элементарных частиц.
- •Кварки.
Частицы и античастицы.
Существует принцип зарядового сопряжения: каждой частице соответствует античастица. В настоящее время только 3 частицы не имеют античастиц: -мезон, Частицы и античастицы имеют:
одинаковую массу.
Одинаковое время жизни в вакууме.
Равные по модулю и противоположные по знаку заряды.
Одинаковые другие квантовые числа.
Нейтрино и антинейтрино отличаются спиральностью, определяемой как проекция спина на направление ее движения: у нейтрино спин ориентирован антипараллельно импульсу и нейтрино обладает левой спиральностью, а у антинейтрино спин ориентирован по импульсу и он обладает правой спиральностью.
Классификация элементарных частиц.
Элементарные частицы делятся на три группы:
Фотоны. В нее входят только фотоны.
Лептоны. Это - электрон,-мюон,-таон, электронное, мюонное, таонное нейтрино,,и соответствующие античастицы. Спин всех частиц ½.,..
Адроны – протоны, нейтроны,-мезон (пионы),-мезон, гипероны ():.,,.
Исследуя свойства гиперонов, были получены некоторые парадоксальные факты:
1. Теория предсказывала время жизни гиперона на 10 порядков меньше опытного.
2.Гиперон всегда рождается вместе с К- мезоном.
Все эти особенности были объяснены введением нового квантового числа S– странность, которое для каонов равно +1, для гиперонов –1. Мезоны, нуклоныS=0.
Четность - квантовая характеристика элементарных частиц. Характеризует симметрию волновой функции относительно зеркального отражения. Если в.ф. не меняет знак, то P=+1, если меняет, то Р=-1. Закон сохранения четности: четность состояния не изменяется при всех превращениях.
I- изотопический спин (к рассмотренному ранее спину никакого отношения не имеет). Он определяет число частиц, похожих по массе:n= 2I+ 1 ,n– число изотопов:- изотопический мультиплет.
Частицам, относящимся к лептонам, приписывают лептонный заряд: L=+1 для лептонов, иL=-1 для антилептонов,L=0 для остальных частиц. Закон сохранения лептонного заряда: в замкнутой системе при всех процессах лептонное число сохраняется. Поэтому враспаде испускаются электрон (L=+1) и антинейтрино (L= - 1).
Барионам приписывают барионный заряд В=+1, антибарионы В=-1. Адроны с В=0 – мезоны, для всех остальных частиц В=0.
Если процессы взаимопревращаемости обусловлены сильными взаимодействиями, то выполняются все законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса, электрического, лептонного, барионного зарядов, изоспина, странности, четности. В процессах, обусловленных слабыми взаимодействиями, не сохраняются только изоспин, странность, и четность.
Кварки.
Хочется найти фундаментальные частицы, с помощью которых можно сконструировать элементарные частицы.
Кварки имеют дробный заряд и дробный барионный заряд. Оказалось, что все адроны можно сконструировать из 3-х кварков и соответствующих антикварков.
,,,,- не удовлетворяет принципу Паули. Чтобы выполнялся принцип Паули, ввели квантовое число – цвет: голубой, красный, зеленый.
В 1974 г. Был найден джей-пси-гиперон с массой. Ввели 4-ый кварк – с.
В 1979 г. открыт сверхтяжелый гиперон . Ввели 5-ый кваркb- кварк – прелесть.
Полагают, что существует и шестой кварк t– истина (должна существовать симметрия 6 лептонов – 6 кварков)