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分享核物理与天体物理: accumulation 2015-6-24 15:07; 一、核物理： 1.原子核反应 2.粒子物理 3.核天体物理二、天体物理 1.概论 2.辐射 3.磁化等离子体; 个人分类: 物理学|0 个评论

分享原子核物理—已知和未知的: accumulation 2015-6-23 15:18; 原子核物理—已知和未知的; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理问题: accumulation 2015-6-23 15:12; 6a. 如果电子的自旋很大，比如为3.5，试分析容许跃迁的选择定则，这对衰变前后原子核的性质有什么要求？ 6b. 库里厄图、衰变常量和比较半衰期在判断β衰变级别时各起什么作用？ 6c. 轨道电子俘获与发射β+粒子的衰变，在态空间的处理上有什么不同？为什么α衰变概率的计算没考虑末态的态密度？ 6d. 为什么轨道电子俘获对于原子核的电荷数很敏感，而发射β+粒子的衰变就不那么敏感？ 6e. 宇称变换和镜像变换是什么关系？ 6f. 弱作用过程的宇称不守恒是怎么提出来的，可能用那些方法检验？（简略阅读李政道、杨政宁文章）？ 6g. 吴健雄实验的关键难点是什么？（简略阅读吴键雄文章） 7a. 利用费米模型推导非对称能项，指出为什么推出的系数与液滴模型中得到的参数aa差别很大？ 7b. 费米模型与液滴模型在物理图像上是否相互矛盾？各自适用于描写原子核的哪些性质？ 7c. 独立粒子模型忽略核子间的碰撞，这项假设能够成立的条件是什么？ 7d. 推导自旋-轨道耦合项造成能级分裂的公式，分析其对壳层结构造成了那些影响。 7e. 独立粒子模型按照Hartree-Fock方法循环求解，困难在什么地方？为什么对重核很难做？ 7f. 如何区别少数价核子轨道（l ≠0)造成的“形变”和核心的形变？ 7g. 用（β，γ）描写原子核椭球形变，画出γ从0到360度变化时原子核的形状改变（固定β）。 7h. 在粒子-转子模型中的单粒子能级，与变形势中的尼尔逊能级是什么关系？ 7i. 按你想象的某种吸引势，给出某个有内在结构物体的基态能量公式。 8a. 为什么用费米能量来区分核反应的能区？ 8b. 当末态原子核b处于激发态时，Q方程怎么写？ 8c. 当γ=Vc / Vb’1时，一个实验室系角度可能对应了两个质心系角度。此时怎么把实验室系在某个角度测量的截面“分配”给两个质心角度？ 8d. 对于教材上图9-4、9-5、9-6的情况，试画出反冲核B在质心系的速度矢量vB’和在实验室系的速度矢量vB。 8e. 细致平衡原理和时间反演守恒是什么关系？ 8f. 具体推导分波法表达的核反应截面σr 。 8g. 分析复合核模型和直接核反应模型成立的基本特征。 8h. 仿照削裂反应的方法，分析A（p,d）B 拾取反应中的初末态角动量关系 8i. 设想一种办法，在不太干扰原子核本身状态的情况下，观测重原子核内部核子的量子态。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 19:21; 从地球的角度看，宇宙的演化可以分为四个阶段：原初核合成和原子的形成(约106年)；星系凝聚(约20亿年)；恒星核合成；太阳系的形成(约50亿年) 温度是描写早期宇宙的重要参量。温度足够高时，光子和其它粒子处于平衡状态，正反粒子的产生和湮没也是平衡的。比如对于电子，过程是平衡的。为了使两个光子变成正负电子的过程能够发生，要求光子的能量至少为0.511 MeV，对应的温度是6 x 109 K。显然当温度低于这个值时，反应的平衡将被打破，正负电子湮没成光子，而逆过程却不能发生，宇宙中正负电子减少，而光子增加。我们于是得到大爆炸宇宙学的框架如下：当今的宇宙是在无穷高温度和能量密度的时空奇异点上产生的，初始的成分是最基本的粒子和反粒子以及光辐射。随着宇宙的膨胀和冷却，各类正反粒子逐渐退出与光辐射的平衡。我们现今观察到的，是粒子湮没后的剩余部分以及不再能产生粒子的较低能量的光辐射。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 19:16; 对于核物理和粒子物理工作者而言，早期宇宙是一个难得的天然加速器，它所提供的粒子能量和密度是人工方法永远无法企及的。尽管不可能对早期宇宙中的现象做任何直接测量，但是通过对最终产物的分析和对各种反应的实验室研究，我们可以推知当时的许多情况。实际上，现在流行的大爆炸宇宙学正是基于广义相对论、粒子物理的标准模型、粒子与核反应数据、以及一些合理的假设。任何理论都必须首先能导出宇宙中早期形成的轻同位素的丰度。进一步是确定在恒星中重元素的形成原因。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 19:07; 色禁闭和渐近自由: 夸克总是结合成无色的强子出现。然而，高能量下的深度非弹散射又揭示了夸克群体在近距离上几乎是自由运动的。电磁作用: 通过交换光子来实现。光子本身不带电，不参与电磁作用，也就不影响带电粒子本身的状态和电磁场的分布。强作用的渐近自由: 夸克发射带色的胶子后，自身的色要改变，并且夸克与胶子还要发生作用引起更多的胶子交换。这样，看起来就好象夸克把自身的色荷弥散到了强子尺度（0.5—1.0 fm）的空间，对于进入这个空间的其它夸克而言，就如同进入了一个色荷球一样，感受到的作用大大降低了。强作用的“色禁闭”：当两个电荷通过交换光子相互作用时，各自在空间形成的电场的分布并不改变，总的电场就是两个点电荷场在空间的叠加，不受光子的影响（见图12-23），作用力（正比于力线的密度）因而随距离的增加而很快减小。两个夸克间的色作用却不是单夸克色场的简单叠加，作用中交换的胶子会改变色场的分布，使外部的色场被抵消，场集中在两个夸克之间，作用力与距离无关。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 19:05; 4. 强相互作用与夸克动力学强相互作用是发生在色荷之间的，由胶子来传递。描写这种作用的理论是量子色动力学（quantum chromodynamics 或QCD）。QCD是一种规范量子场理论，它要求夸克的运动规律（拉格郎日量）满足SU(3)规范不变性，由此导出由8种胶子传递的色相互作用场。强作用的特征首先是强度大。典型过程中的截面值：强过程（比如反应）的总截面是 10-2b量级；电磁过程（比如反应）的总截面是10-4b量级；弱过程（比如反应）的总截面是10-14b量级；不同衰变过程的寿命：强衰变的典型寿命是10-23秒；电磁衰变的典型寿命是10-16秒；弱衰变的典型寿命是10-8秒。直接比较典型距离上力的相对大小（表12-5）。由这些比较，可以看出四种相互作用强度在粒子过程中的明显区别，其比例关系大致为强:电磁:弱:引力=102:1:10 –10:10-36。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 18:58; 强子：重子B≠0 介子B=0 1．π介子的性质介子是自旋为整数的强子。最早认识的介子是π介子，它是介子家族中最轻的一种。从第四章我们知道，π介子最初是作为相互作用的场粒子提出来的，并于1947年在宇宙线实验中发现。随后，同步回旋加速器的能量超过了π介子产生阈，大量的介子被探测到，从而可以详细的研究它的性质。（1）π介子的电荷。实验证明，π介子有三种，分别带电荷+e、0和-e，被称为π+、π0和π -，π+和π -互为反粒子，而π0的反粒子就是它本身。（2）π介子的同位旋。由于π介子的电荷态有三种，与核子的情形相比较，可以给出π介子的同位旋为T=1, 它的投影T3=+1、0 和-1分别对应于π+、π0和π -。这些同位旋量子数的合理性在涉及π介子的反应与衰变中得到证实。（3）π介子的质量。π介子的质量被多种方法测量过，目前最好的结果是： 134.9764 0.0006MeV 139.56995 0.00035MeV 带电的和中性的π介子质量之差归因于电磁相互作用。这个质量差也可能是造成nn、np和pp散射截面差别的原因。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 18:53; 相互作用与费曼图粒子的运动和变化离不开相互作用。在经典力学中，我们知道，运动规律由牛顿方程，或等效的哈密顿或拉格朗日方程来描写，相互作用以力或作用势的形式进入方程。在量子力学中，描写运动规律的是HΨ=i∂Ψ/∂t ，相互作用也是出现在哈密顿量H中。量子力学中的运动就是状态波函数的变化，实际要运算的是截面和跃迁概率等量，常用的办法是从薛定谔方程出发，写出相应的矩阵元并加以计算。粒子物理涉及到的是微观高能的问题，需要既是量子化又是相对论的理论，这就是量子场论，它要求相互作用场的量子化和引入相应的传播相互作用的粒子。相互作用发生时，是一份一份的物理量以一定的速度在空间传播，这实际上就是相互作用粒子的概念。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 18:51; 规范玻色子的反粒子也是表中的粒子，比如W+和W — 互为反粒子，Z0的反粒子就是它本身。引力子与物质的作用太弱因而无法单独测出，它们的存在和性质都是由理论给出的。除引力子外，其它规范玻色子都已实际发现了。我们对光子已很熟悉。1979年在德国汉堡的PETRA正负电子对撞机上发现了胶子，其性质与理论预言的一样。八十年代粒子物理最重大发现，是探测到电弱统一理论早就预言的W±和Z0玻色子。规范玻色子的预言和发现当属人类最重要的科学成就之列。 2012年7月4日，CERN宣布发现Higgs-like玻色子！ 2013年，诺贝尔物理学奖授予Higgs机制的提出者！当今人们对物质的微观结构有了新的整体性的认识：夸克通过强作用（由胶子传递）而被束缚成强子；色中性的强子之外的剩余强相互作用就是核力，它将核子束缚成原子核；带正电的原子核与带负电的电子（轻子）通过电磁相互作用（由光子传递）结合成原子；电中性的原子之外的剩余电磁相互作用将原子束缚成分子；分子构成了各种材料。这就是基于标准模型的物质结构的整个框架。完全稳定的自由粒子只有质子、电子、光子和中微子，以及它们的反粒子; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 18:45; 由夸克组成的重子数不为0的粒子称为重子，比如质子（uud）和中子（udd）的B=1。由夸克和反夸克组成的粒子B=0，称为介子。实验观测到重子数是守恒的。强子（参与强相互作用）至今的实验表明，任何带色的粒子都不能是自由粒子，而是被束缚在整体上无色的强子内部，这就是所谓的色禁闭或夸克禁闭现象。正是这种现象，使夸克的组合方式受到许多限制。也是由于夸克的禁闭，使得自由夸克质量的定义变得不明确，我们到后面再来讨论这个问题。传递相互作用的粒子(场粒子) :整数自旋，被称为规范玻色子。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 18:40; 寻找物质世界的最基本单元和基本相互作用，一直是物理学的最前沿——粒子物理的根本任务。由于不断有更深的物质层次被发现，因此粒子的概念是随时间变化的。人们曾使用“基本粒子”的说法，但现在已不多见，原因是不断出现“基本粒子”不基本的现象。在二十世纪三十年代的时候，粒子的概念主要是指电子、中子、质子、光子和中微子。三十年代末四十年代初，宇宙线实验中发现了μ子和π介子，1947年又发现了奇异粒子。后来随着加速器能量的提高，大量新粒子被观察到。对这些粒子进行分类，找出它们结构上的规律性，是五、六十年代粒子物理的一项基础性工作。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理复习: accumulation 2015-6-22 18:38; 从前面的章节中知道，人们在1913年认识原子核， 1919年发现质子，1932年发现中子。从那时起，原子核被视为由质子和中子（核子）在核力的作用下组成。在宇宙线和较高能量的加速器实验中，发现了大量的不同于核子的新的粒子。这样，就产生了亚核子的概念。亚核子物理曾经就是指粒子物理，但随着时间的推移，粒子物理逐渐推进到更深入和更基本的层次上。我们在这儿使用的亚核子物理，是比核子层次更深入的核物理（如强子物理）和粒子物理的概括。入门性质的粗略的介绍。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理作业: accumulation 2015-6-11 15:37; 原子核物理作业原子核结构原子核反应原子核反应; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

分享原子核物理问题: accumulation 2015-6-5 11:11; 第 9 章：掌握核反应的分类、反应能的计算和 Q 方程（运动学关系）的应用、实验室系和质心系的转换、反应截面的定义和含义；把握细致平衡原理和分波分析的基本方法；了解光学模型；把握复合核反应和直接核反应的基本特征。问题： 8a. 为什么用费米能量来区分核反应的能区？ 8b. 当末态原子核 b 处于激发态时， Q 方程怎么写？ 8c. 当 γ =Vc / Vb ’ 1 时，一个实验室系角度可能对应了两个质心系角度。此时怎么把实验室系在某个角度测量的截面“分配”给两个质心角度？ 8d. 对于教材上图 9-4 、 9-5 、 9-6 的情况，试画出反冲核 B 在质心系的速度矢量 vB ’ 和在实验室系的速度矢量 vB 。 8e. 细致平衡原理和时间反演守恒是什么关系？ 8f. 具体推导分波法表达的核反应截面σ r 。 8g. 分析复合核模型和直接核反应模型成立的基本特征。 8h. 仿照削裂反应的方法，分析 A （ p,d ） B 拾取反应中的初末态角动量关系 8i. 设想一种办法，在不太干扰原子核本身状态的情况下，观测重原子核内部核子的量子态。; 个人分类: 原子核物理|0 个评论

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