- •Вопрос 1
- •Вопрос 2
- •Вопрос 3.
- •Вопрос 4.
- •Вопрос 5
- •Вопрос 6
- •Вопрос 7
- •Вопрос 8
- •Вопрос 11.
- •Вопрос 15.
- •Вопрос 16
- •Вопрос 17
- •Вопрос 18
- •Вопрос 20
- •Вопрос 21
- •Вопрос 22
- •Вопрос 22. Атом водорода. Потенциалы возбуждения и ионизации. Квантовые числа. Вырожденные состояния.
- •Вторая часть билета!
- •Вопрос 23. Ширина спектральных линий. Мультиплетность спектров. Спин электрона. Магнетон Бора.
- •24.Спин орбитальное взаимодействие. Эффект Зеемана. Принцип Паули. Расположение элементов в системе Менделеева.
- •Вопрос 25. Ионная и ковалентная связи атомов в молекуле. Энергия диссоциации. Полная энергия молекулы. Вращательные, колебательно-вращательные полосы.
- •Вопрос 26. Вынужденное излучение. Мазеры. Лазеры. Накачка метастабильных уровней. Свойства лазерного излучения.
- •27. Фазовое пространство. Функция распределения. Понятие о квантовой статистике Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака.
- •29.Квантовая теория свободных электронов в металле. Уровень Ферми. Запрещенные зоны. Валентная зона. Зона проводимости
- •30.Электропроводность металлов. Сверхпроводимость. Температурные зависимости проводимости.
- •31.Дырочная проводимость. Примесная проводимость. Запрещенные зоны. Валентная зона. Зона проводимости.
- •32.Работа выхода. Термоэлектронная эмиссия. Контактная разность потенциалов.
- •33). Контактные явления в полупроводниках
- •35). Основные свойства атомного ядра.
- •36). Масса и энергия связи. Дефект массы. Деление тяжелых и синтез легких ядер.
- •37.Ядерные силы. Модели ядра. Мезоны.
- •1.Капельная модель ядра.
- •2.Оболочечная модель ядра.
- •38.Радиоактивность. Постоянная распада. Альфа, бета и гамма излучения. Закон радиоактивного распада.
- •39. Альфа-распад. Бета-распад. Правила смещения.
- •40). Реакция деления ядра. Цепная реакция деления.
- •41 Космическое излучение. Типы взаимодействия элементарных частиц. Частицы и античастицы
- •42 Классификация элементарных частиц. Кварки.
42 Классификация элементарных частиц. Кварки.
Элементарные частицы объединены в три группы: фотоны, лептоны и адроны. Элементарные частицы, отнесенные к каждой из этих групп, обладают общими свойствами и характеристиками, которые отличают их от частиц другой группы.
К группе фотонов относится единственная частица — фотон, который переносит электромагнитное взаимодействие. В электромагнитном взаимодействии участвуют в той или иной степени все частицы, как заряженные, так и нейтральные (кроме нейтрино).
К группе лептонов относятся электрон, мюон, таон, соответствующие им нейтрино, а также их античастицы. Все лептоны имеют спин, равный ½, и, следовательно, являются фермионами, подчиняясь статистике Ферми — Дирака.
Поскольку лептоны в сильных взаимодействиях не участвуют, изотопический спин им не приписывается. Странность лептонов равна нулю.
Элементарным частицам, относящимся к труппе лептонов, приписывают так называемое лептонное число (лептонный заряд) L. Введение L позволяет сформулировать закон сохрания лептонного числа: в замкнутой системе при всех без исключения процессах взаимопревращаемости элементарных частицлептонное число сохраняется.
Основную часть элементарных частиц составляют адроны. Адронам приписывают барионное число (барионный заряд) В. Адроны с В=0 образуют подгруппу мезонов, а адроны с В= +1 образуют подгруппу барионов. Можно сформулировать закон сохранения барионного числа: в замкнутой системе при всех процессах взаимопревращаемости элементарных частиц барионное число сохраняется.
Странность S для различных частиц подгруппы барионов имеет разные значения.
Мезоны имеют спин, равный нулю, и, следовательно, являются бозонами, подчиняясь статистике Бозе - Эйнштейна. Для мезонов лептонные и барионные числа равны нулю. Из подгруппы мезонов только каоны обладают S=+1, а пионы и h-мезоны имеют нулевую странность.
Подчеркнем еще раз, что для процессов взаимопревращаемости элементарных частиц, обусловленных сильными взаимодействиями, выполняются все законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса, зарядов (электрического, лептонного и барионного), изоспина, странности и четности). В процессах, обусловленных слабыми взаимодействиями, не сохраняются только изоспин, странность и четность.
Согласно модели Гелл-Манна - Цвейга, все известные в то время адроны можно было построить, постулировав существование трех типов кварков (и, d, s) и соответствующих антикварков ( , , ). Самое удивительное (почти невероятное) свойство кварков связано с их электрическим зарядом, поскольку еще никто не находил частицы с дробным значением элементарного электрического заряда.
На данном этапе предполагают, что каждый кварк (антикварк) обладает специфической квантовой характеристикой — цветом: «желтым», «синим» и «красным». Тогда, если кварки имеют неодинаковую «окраску», принцип Паули не нарушается.
нового кварка — «очарования» Подобно странности и четности, очарование сохраняется в сильных и электромагнитных взаимодействиях, но не сохраняется в слабых.
Частице J/Y приписывается кварковая структура сс. Структура называется чармонием — атомоподобная система, напоминающая позитроний
b-кварка (является носителем сохраняющейся в сильных взаимодействиях величины, названной «прелестью»). Заряд b-кварка равен – 1/3. Предполагается, что существует и шестой кварк t с зарядом + 2/3, который уже решено назвать истинным. В физике элементарных частиц введен «аромат» — характеристика типа кварка (и, d, s, с, b, t?), объединяющая совокупность квантовых чисел (странность, очарование, прелесть и др.), отличающих один тип кварка от другого, кроме цвета. Аромат сохраняется в сильных и электромагнитных взаимодействиях.