МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
МАЛЬЦЕВ Ю. Ф. , ЗЕМЛЯНОВА Н. А. ,
МАЛЬЦЕВА Т. Ю. Методические указания
к курсу «Ядерная Физика» для студентов дневного и
вечернего отделений физического факультета РГУ. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
Ч. 1
(с примерами решения задач)
Ростов-на-Дону
2002г. Печатается по решению кафедры общей физики
физического факультета РГУ (протокол № 16 от
07. 06. 2001г. )
Авторы: Мальцев Ю. Ф. , доцент КОФ;
Землянова Н. А. , студ. 2 курса физ. фак. Мальцева Т. Ю. , студ. 5 курса физ. фак.
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Определения ………………………………………. . 3
2. Систематика элементарных частиц………………. . 6
3. Античастицы………………………………………... 9
4. Четность……………………………………………13
5. Изотопический спин………………………………16
6. Кварковая модель адронов………………………. . 18
7. Примеры решения задач…………………………. . 20
Список используемой литературы
1. Д. В. Сивухин. Общий курс физики, т. V-ll,
М. ,Наука, 1986 г.
2. И. Е. Иродов.
Квантовая физика. Основные
Законы, М. -С-П. , физ. мат. лит, 2002г.
3. И. В. Савельев. Курс общей физики. Книга 5. М,
АСТ, 2001г.
4. А. В. Астахов, Широков Ю. М. . Квантовая
физика. М. , Наука, 1983г.
5. И. Е. Иродов. Задачи по Общей физике, М,
Владис, 1997г.
6. И. Е. Иродов. Задачи по квантовой физике, М. ,
Высшая школа, 1991г.
3
Элементарные частицы
Определения. Вообще говоря, элементарными (по
смыслу) следует называть микрочастицы, относительно
которых нет доказательств, что они являются составными. Это электроны, протоны, нейтроны и многие другие
частицы. Впрочем, ситуация с определением
элементарности усложнилась после того, как выяснилось,
что многие из этих частиц имеют внутреннюю структуру. Несмотря на последнее обстоятельство, за этими
частицами сохранили название элементарных. И это в
какой-то степени оправдано: во всех наблюдавшихся до
сих пор явлениях каждая такая частица ведет себя как
единое целое. Они могут рождаться и превращаться друг в
друга, но не расщепляться на какие-то составляющие. Поэтому теперь в ядерной физике под термином
«элементарные частицы» понимается общее название для
всех субатомных частиц, отличных от атомов и атомных
ядер. Итак, частицы, которые мы называем элементарными,
ведут себя как единое целое и обладают способностью к
рождению и взаимопревращению. Например, распад
нейтрона:
n → р + е - + ν, (1)
где нейтрон превращается в протон, электрон и нейтрино*. Продукты распада нейтрона возникают только в самом
этом процессе. До распада их не было совсем, и они не
входили в состав нейтрона. Для элементарных частиц весьма характерна их
4
многочисленность. В настоящее время открыто
несколько сотен частиц, подавляющее большинство
которых нестабильно. Источниками заряженных частиц высоких энергий
являются в основном ускорители. Вместе с детекторами
они позволяют исследовать процессы, в которых
образуются и взаимодействуют различные элементарные
частицы.