Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Сильное взаимодействие нуклонов

Третий закон внешнего фотоэффекта | УРАВНЕНИЕ ЭЙНШТЕЙНА ДЛЯ ФОТОЭФФЕКТА | Дифракция отдельных фотонов | Соотношение неопределенности Гейзенберга | Индуцированное излучение | ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА | АЛЬФА-, БЕТА-, ГАММА- ИЗЛУЧЕНИЯ | Камера Вильсона | Пузырьковая камера | Энергетический спектр атома водорода |


Читайте также:
  1. В слюне содержится фермент, который имеет сильное бактерицидное действие бла-годаря способности разрушать пептидогли-каны бактериальной стенки. Назовите этот фермент.
  2. Взаимодействие без принуждения.
  3. Взаимодействие генов
  4. Взаимодействие зависимых валют
  5. Взаимодействие интернета и государства
  6. Взаимодействие истории с другими общественными науками
  7. Взаимодействие кварков. Глюоны

Протоны и нейтроны удерживаются в ядре в результате сильного взаимодействия, существующего между ними. Наличие такого взаимодействия было подтверждено в 1919 г. опытами Резерфорда.

В этих опытах бомбардировке α-частицами подвергались ядра легких атомов, с малым Z. При бомбардировке ядер атома водорода (протонов) α-частицы испытывали кулоновское отталкивание от протона, находясь от него на расстоянии превышающем 3 фм (1 фм = 10-15м) На меньших расстояниях наблюдалось притяжение α-частиц к протону, обусловленное сильным взаимодействием нуклонов друг с другом.

Нейтрон начинает притягиваться к протону на расстоянии меньше 2 фм. Но на расстоянии меньше 0.4 фм начинают действовать мощные силы взаимного отталкивания.

 

Притяжение между протоном и нейтроном теоретически объясняется их постоянным обменом друг с другом виртуальной (экспериментально не наблюдаемой при таком взаимодействии) частицей – π+-мезоном.

 

Взаимодействие путем обмена виртуальными частицами не имеет простого объяснения. Согласно законам сохранения импульса и энергии свободный протон или нейтрон не могут испустить частицу без поступления энергии извне. Для такого испускания необходима энергия не меньше DЕ = m0c (m0 – масса покоя частицы)

 

Однако, соотношение неопределенностей Гейзенберга DЕDt ≥ ћ допускает нарушение закона сохранения энергии в течении малого промежутка времени Dt = ћ/(m0c2), необходимого для испускания частицы, называемой виртуальной.

За это время виртуальная частица не может уйти дальше, чем на расстояние:

R = сDt =

Эту длину называют комптоновской длиной волны частицы (Артур Комптон – американский физик)

 

Комптоновская длина волны частицы – пространственный масштаб существования виртуальной частицы.

 

Комптоновская длина волны определяет радиус действия того или иного вида взаимодействия.

 

Электромагнитные взаимодействия заряженных частиц осуществляются обменом фотонами. Для фотона m0 = 0, поэтому радиус действия электромагнитных сил R®¥, т.е. эти силы являются дальнодействующими.

 

Зная радиус действия ядерных сил Rя ≈ 10-15м, можно оценить массу виртуальной частицы – переносчика сильного взаимодействия:

m0 = ≈ 3*10-28 кг

что очень близко к массе элементарной частицы π+-мезона, открытого в 1947 г.

 

Сильное взаимодействие не зависит от заряда частицы: оно связывает между собой заряженные нуклоны, нейтральные, а так же заряженные и нейтральные частицы.

 

Зарядовая симметрия сильного взаимодействия – независимость сил, взаимодействие между нуклонами от их электрических зарядов.

 

Взаимодействие протонов происходит в результате обмена виртуальными нейтральными π0-мезонами(пионами) Процесс обмена нуклонов виртуальными частицами изображают на диаграммах Феймана (Р.Фейман – американский физик), на которых реальной частице соответствует прямая линия, а виртуальной – волнистая.

 

Ядерные силы взаимодействия зависят от взаимной ориентации спинов нуклонов. При антипараллельных спинах энергия взаимодействия нуклонов оказывается меньше, чем при параллельных.

 

Парное расположение нуклонов с антипараллельными спинами в одном энергетическом состоянии ядра энергетически выгодно.

 


Дата добавления: 2015-11-14; просмотров: 43 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Опыт Франка и Герца| Состав и размер ядра

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)