Элементар бөлшектер дегеніміз не?

1.Элементар бөлшектер физикасы пәні.
2.Элементар бөлшектер деп нені айтамыз?
3.Элементар бөлшектер “зоопаркі”
1. Элементар бөлшектер физикасы пәні материяның табиғатын және өзгерістерін субядролық деңгейде немесе элементар бөлшектер деңгейінде үйренетін пәнге айтылады. Сол пәнді өте кіші қашықтықтар мен өте кіші энергиялар сипаттайды. Ал оны физиканың жоғарғы энергиялы физикасы бөлімі үйренеді. Атом құрамының өте күрделі процесте екендігі бекітілген соң оның ядросының құрамыда басқа деңгейде ғылыми жағынан үйәненіле бастаған. Ядроның бөлінбейтін 3 бөлшектен (протон, электрон, нейтрон) тыс басқа да микробөлшектер барлығы анықтала бастады. Фотон қосылды. Олардың әр біреуі өзінше дискрет болуына сәйкес оларды элементар бөлшектер деп атайды.
Элементар- қарапайым.
Ал табылып жатқан бөлшектер мысалы, миюондар, пиондар және нейтринолар қарапайымдылық ролін атқармайды.
Қазіргі күндегі элементар бөлшектер немесе атомдар Менделеев элементіне қарағанда өте көп екендігі анықталды. Сонда протон және нейтрон элементарлық бөлшектерден шығып кетті. Элементар бөлшектер термині ішінде жататын материялар өте көп кіші топтарға немесе микро объектерге бөлінеді.
Нақты элементар бөлшектер деп-барлық фундаменталь бөлшектер және субъбөлшектерге айтылады. Ал физикада барлығын жай ғана элементар бөлшектер деп атайды.
        
        Қазақстан Республикасы
Білім және ғылым министрлігі
“Сырдария” университеті
“Математика және экономика” факультеті
“Жоғары математика және физика” ... ... пәні ... ... ... Э.
Жетісай – 2009 ж.
Элементар бөлшектер физикасы.
ОБСӨЖ № 1
Тақырыбы: Элементар бөлшектер дегеніміз не?
Жоспары:
1.Элементар бөлшектер физикасы пәні.
2.Элементар бөлшектер деп нені ... ... ... ... бөлшектер физикасы пәні материяның ... ... ... ... ... ... ... үйренетін пәнге айтылады. Сол пәнді өте кіші қашықтықтар
мен өте кіші ... ... Ал оны ... ... ... бөлімі үйренеді. Атом құрамының өте күрделі
процесте екендігі бекітілген соң оның ... ... ... ғылыми жағынан үйәненіле бастаған. Ядроның бөлінбейтін ... ... ... ... тыс ... да ... анықтала бастады. Фотон қосылды. Олардың әр біреуі өзінше
дискрет болуына ... ... ... ... деп атайды.
Элементар- қарапайым.
Ал табылып жатқан бөлшектер мысалы, миюондар, пиондар және нейтринолар
қарапайымдылық ... ... ... ... ... немесе атомдар Менделеев элементіне
қарағанда өте көп екендігі анықталды. Сонда протон және ... ... ... ... ... бөлшектер термині ішінде
жататын материялар өте көп кіші ... ... ... ... ... ... ... фундаменталь бөлшектер және
субъбөлшектерге айтылады. Ал физикада ... жай ғана ... деп ... ... жаңа ашылып жатқан бөлшектер серпімсіз шашылу ... ... ... ... ... бірі ... Оны ... үлкен энергиялы бөлшектер өзара бөлшектер өзара соқтығысып,
кейін ... ... ... ... нейтриноның шашылуын үйренеді.
Бірінші бөлшектердің негізгі көзі 1950ж космостық сәулелер болса кейін
жасанды ... ... ... ... басқарылатын жоғарғы
энергиялы интенсивті бөлшектер жиынтығы жүзеге асырылды. Олардың тізімі
кестелерде беріледі. әр екі жылда бір рет ... ... ... ... ... аты –Particle Data Group. Қазіргі күнде 400-
ге жуық элементар бөлшектер анықталған және ... саны ай ... ... ... хронологиялық ретімен келтірілген кестесі
болады. ... ... ... ... ... – е-. 1897ж Дж. Дж ... , М. ... Е Вихерд ашқан.
Сөзсіз электронды 1911ж тәжірибеде Милликен ... ... ... р. Ол сутегі атом ядросы болып, 1919ж ... ... ... енгізген.
3) Фотон белгісі - . 1922-23жж М Планк А Энштейн және ... ... Ал оны ... ... деп ... 1926ж Г ... ерікті электромагниттік өрістер кванты болуымен бірге
электромагниттік өзара әсерді ... ... ... ... G ол да ... сияқты функцияны атқарады. Бірақ гравитациялық
қатынасында эксперименте оны ... өте қиын ... ... ... ... әсерлері өте кіші болған. ... 10-38, әсер ету ... ... ... ... ... Нейтрон белгісі- n. Теория жүзінде 1920ж Резерфорд айтып келсе, ... оны ... ... 1930ж Дирак тарапынан айтылған. 1932ж позитрон заряды
е+, е- анти ... ... ... ... 1935ж Х. ... ... табылған.
Ал 1947ж С. Пауэлл, Акиолини жағынан зарядталған пиондар ашылған.
Ал 1950ж Р. ... ... ... ... ...... ... ашылуы
2.Олардың түрлері
3.Өзара әсерлесу күштері
1. 1930ж Дирак тарапынан бірінші болып заряды нолге тең болмаған әрбір
элементар бөлшектің ... ... ... ие болған
анртибөлшегі барлығы айтылады.
1932ж К. Андерсон тарапынан бірінші антибөлшек болған ... ... Яғни е+. Олар ... ... кіреді және массасы
электрон массасына тең. Меншікті энергиясы 0,511МэВ спині ½-ге тең.
Спин деп- ... ... өз осі ... ... ... моментіне айтылады. Оның бірлігі етіп алынған ... ... ... грек ... “левто” сөзінен алғанда ең майда
монета деп аталады.
Реакция кезінде шашылуы тұрақты, жасау уақыты ... ... ... ядрокүштерінің табиғатын түсіндіру үшін пи-мезондарды
енгізді. Олар плюсты, зарядсыз, теріс зарядты болады. Олар ... ... ... ... ... ... ... деген сөз.
-тің энергиялары 140МэВ массалары электрон массасынан
273есе үлкен, спиндері 0.
Реакция кезінде шашырауы:
Жоғарғы екеуінің жасау уақыты ... Ал ... ... ... ... ... ... өзара әсерлері уақытында шашырап
шығады.
Вариондар деп- элементар ... ... ... ... ... ... ... сөзінен шығып “ауыр” деген мағынаны білдіреді.
Зарядталған пиондар 1947ж , ал ... ... 1950ж ... 1930ж ... және ... ... мию-мезондар
тәжірибеде күзетілді. 1930ж Паули тарапынан β бөлшекті бөле алу ... ... ... ... ν ... ... ... келді.
Нейтрино нейтронның сыңары болып табылады. Оның массасы электрон
массасына 1839есе ... ... ... 940 Мэ . спині ½ .
Шашырауы:
Антибөлшектердің төбесіне ~ қоямыз. Жасау уақыты ... мен ... атом ... ... ... оның антибөлшектері немесе
егізектері үдеткіштерде жоғары энергиялы протонның ядромен өзара әсері
кезінде жүзеге ... ... ... 1950ж ... ... етіп 1940ж сонына келіп элементар бөлшектер саны ... ... ... ... ... ... ... Мұндай
табылулар элементар бөлшектердің шынымен элементар ... ... ... Тексерулер нәтижесінде олар өз структурасына ие болмаған
және одан әрі майда бөлшектерге бөлінбейтін бөлшек деп табылды.
2. Элементар бөлшектер ... ... ... ... күші бар.
1) Күшті өзара әсерлеасу күші. Бұл әсерлесуге ... ... деп ... Бұл ... ... ... протонмен
нейтрондарды ұстап тұрады.Бұл ... ... ... ... ... ... келтірген.
2) Электромагниттік өзара әсерлесу күші.Бұл әсерде ... ... ... ... бөлшектерде өз
структурасына ие болғандығы ... бұл ... ... ... ... ... ие болғандығы себепті өз магнит
моментіне ие ... ... ... ... әсер
қазіргі заманда зерттелген,үйренілгенәсер түрі болып есептеледі.
3) Күшсіз өзара әсерлесу күші.Мұнда барлық ... ... ... әсер ... ... келетін процестер өте баяу
жүреді.Атом ядроларының β шашырауы күшсіз өзара әсерге мысал ... ... ... ... ең ... болып саналады.Мұнда
барлық бөлшектер қатысады.Әрқандай өзара әсер 3 ... әсер ... ... ... әсер
радиусы , 3-ші әсерлесу қарқындылығы өзара әсерлесу уақыты өзара
әсерлесу механизмін есепке алғандағы 3 физикалық шама 1-ші ... ... ... радиусы |Әсерлесу |Өзара әсер |
| | ...... с | |
|1 ... ... |~10-15 |~10-23 ... |
| |(g) | | | | |
|2 ... |1/137 |∞ |~10-20 ... |(γ) | | | |к |
|3 ... |~10-18 |~10-13 ... |
| ... | | | | |
|4 ... |∞ |? ... |
| |ен (G) | | | | ... ... ... бойынша µзара єсер механизімін т‰сіндіру.
Жоспары:
1.К‰шті єсер
2.Электромагниттік ... ... ... ... єсер ... протон мен неитронды ядрода сонымен бірге кварктарды
адрондарды ±стап т±рады .Ќазіргі заман ... ... ... ... ... жєне ... µзара мезондармен айырбасталуы
есебінен ±стап т±рылады.Протон мен ... ... де ... ... кварктардыњ µзі де протон мен неитронныњ ішінде ... ... ... ... ... арќылыµзара ќосылып т±рады.Протондармен нейтрондар
арасындаѓы мнзон алмасу к‰штерініњ 10-15м ден ... ... ... ... деп саналады. ... ... “аs ... ... єсер т±раќтысы деп аталады жєне басќа
µзара єсер т±раќтыларынан мєнініњ ќашыќтыќќа µзгерісіне ќарай олардан
ажыралып ... Ол 0,1 ÷10 –ѓа ... ... µзгереді. Б±л жерде s
єріпі аѓылшын тілінен аударѓанда “strong”-“к‰шті” дегенді білдіреді.
Б±л шама 10-15м ќашыќтыќта µзін ... жєне ол 10-23с єсер ... ... єсер ... жєне белгілі бір нейтрон
электронейтраль бµлшектігіне ќарамастан магнит ... ие ... ... ... б±л ... ие ... ... арасында
ж‰зеге келіп фотондар арќылы µз єсерін тигізеді. Єсер интинсивтілігі
α=1/137 µте кіші ... ... ... Б±ныњ єсер к‰шініњ
радиусы шексіз болып µзара єсерлесу уаќыты 10-20с тењ.
3. К‰шсіз єсер ... ... ... тєн ... єсер болып олар
деп аталушы базондар ... ... ... Єсер ... ... арќылы сипатталады б±л жердегі mp-протон массасы
µќзара єсер ету ... ... 10-18м , єсер ету ... 10-13с .
4. ... ... гравитациялыќ єсер µте кіші болып µзін кµрсете
алмайды. Соныњ ‰шін оныњ єсер уаќыты ... ... ... ... Єсер ету ... ... ... ‰шін б±л єсер ... ...
mп л~ ... ... ... ... ѓана сезілерлі болады. Б±л жерде α=1/137 ж±ќа
структураныњ т±раќтылыѓы
Ферми ... ... ... ... әсердің интинсивтілігі
~10-38
Өзара әсер радиусы күшті әсер үшін 2 ... ... әсер ... ... табылған немесе жапон физигі Юкаба енгізген потенциал
арқылы табылған:
-2 тыныштықта тұрған нуклондар ... ... әсер ... ... ... ... ... арқылы классификациялау 4жаңа
фундаменталь тұрақтыларды өз интенцивтіктермен бірге физика курсына
енгізуге ... бұл ... ... ... түзілісінің тегі бір
екендігін білдіреді.
ОБСӨЖ № 4
Тақырыбы:Элементар бөлшектер классификациясы.
Жоспары:
1. ... ... ... ... ... ... қатынасушы(сонымен бірге электромагниттік және әсерде де)
элементар ... ... ... ... мен ... ... нуклондарға (протон және нейтрондардың жалпы атына
айтылады). Гиперондарға және резонанстарға ... ... ... ауыр ... бөлшектер болып, оларға ... ... ... Одан тыс ... ... ... ... периоды
Резонанстардың орташа жасау периоды өте кіші болып,
. Оларөткен ғасырдың 60 жылы ашылған болып,қазіргі күнде олардың саны 300-
ден ... ... мнен ... ... ... резонанстардікіне
қарағанда үлкен болғандығы үшін оларды стабиль бөлшек деп аталады. Ең нақты
стабиль бөлшек болып протон ... ... оның ... периоды
Нейтрон еркін күйде шамамен 15 минут айналасында жасайды. ... ... ... олар ... ... ... мезондарға жатады. Стабиль-тұрақты.Стабиль мезондардың ... ... ... ... бола ... ... және ... резонанстарының жасау периоды.Олар мұндай өте қысқа
уақыт ішінде жасауына ... ... ... ... ие ... ішкі ... сандарына да ие болғандығы үшін оларды да элементер
бөлшектер қатарына қосқан.
Резонастар нық ... ие ... ... ... спектріне ғана ие. Осы
спектрдің максимумына сәйкес келуші мән ... ... деп ... болу ... ... ... ... ықтималдығы делінеді.
Г-резонастардың ыдырау ықтималығы.
4.Күшті өзара әсерде қатынаспайтын элементар бөлшектерге лептондар ... ... ... 3 ... ... ... ... ,
антибөлшек
және олардың бөлшек немесе антибөлшектері болып бөлінеді.
Электрон , , , ... ... олар ... Ал ... ... ... стабиль емес.
Барлық стабиль емес бөлшектредің ... ... ... ... ... өз ... фундамаенталь бөлшектерге жатады.
Себебі қзіргі күндегі үдеткіштерде жүзеге келтіру мүмкін ... ... 10-18м ... немесе өлшемдегі электронда структураға ие
местігі ашылған.
Электрон мезон немесе ... ... ... ... ... нейтрондар тек күшсіз әсерде ғана қатынасады. Солай еіп
қазіргі күнге ... ... ... көз алдымызға келтіу
үшін келесі кестені ... ... ... Стабиль ... ... ... ... резонанс
Адрондар мен лептондар өздерінің антибөлшектеріне ие. Егер бөлше пен ... ... ... онда ... ... нейтраль бөлшек делінеді.
ОБСӨЖ №5
Таќырыбы:Бөлшектердің бір –бірінен ажыратушы қасиеттері.
Жоспары:
1.Масса
2.Спин
3.Жұптық
4.Электр заряды
5.Магнит ... ... ... ... ... ... негізінде
жүзеге келеді. Бұл заңдар кеңістік пен уақыттық ... ... ... ... ... пайда болады. Ішкі симметрия
өзара әсер симметриясымен белгілейді және ішкі квант ... да ... ... ... деп- ... ... өзіндігін белгілеуші қасиетке
айтылады. Эйнштейн теңдеуіне сәйкес
МэВ-пен өлшенеді. ... ... ... ... сақталуы керек. Себебі, масса динамикалық
табиғатқа ие болып және ... ... ... ... ... ... ... кестелерден алдымен атомдар массасына қарай
түзілген. Бірақ ол ... қате ... ... ... ... ... ... тұрақтысының белбаулы
бірлігімен өлшенеді. J[ħ]- бөлшектің меншікті қозғалыс мөлшері моментін
белгілейді.
Мысалы: ... ... 1-ге ... ... 2-ге ... ½-ге ... 0-ге тең.
Гиферондар 3/2-ге тең.
Барион ½-ге тең.
Олар тобындағы бүтін санды спиндерге ... деп ... Ал ... бөлшек санды спиндерге фермиондар деп аталады.
3.Жұптық. Кеңестік жұптылығы деп ... ... ... ... сияқты өзгертетін өзін ... ... ... ... ... ... -ге ... шамалар компонентталары өзгермей
қалса, онда бұл шама оң ... ... ие ... және
Егер өз таңбаларын өзгертсе , онда яғни теріс таңбалы жұптылыққа
ие болады. ... ... ... тыс ішкі ... ... ... кеңестік жұптылығы бөлшектердің орнын сипаттайды.
Ал ішкі кеңестік жұптығы тікелей бөлшектің өзін сипаттайды.
Бөлшектің ... ... ... осы ... ... ... байланысты. Егер бөлшектер системасы жұптылығынан басқа бөлшектер
жұптығы енетін ... ол ... ... сол ... ... тең ... ішкі ... (-1)е-тең болады. ηе- оның ... ... ... (-1)е= ... ... ... бозондар жұптығы теріс болып жүреді. Ал мезон
резонанстары терісте, оң да ... ие. ... ... ... оң ... ал ... ... болады.
Кестелерде спин және жұптарды Jη деп белгілеп, біргелікте берілуі мүмкін.
Ол: фотон үшін 1-, ... үшін 2+, пион үшін 0-ге , ... үшін 1η/2 ... 3 ... (масса, спин, жұптық) олардың “геометриялық ” ... ... ... ... сипаттама болып шықты. Бөлшектің
қалған басқа қасиеттері ішкі кеңестік “жасырын” симметриясына негізделген
болып ішкі ... ... яғни ... шамалардан келіп шығады. Сонымен
бірге оларда сақталушы шамалар болып табылады.
4. Бөлшектің электр заряды-әдетте 0немесе 1-ге тең болса, ∆ ... ... ... анти ... ... тең ... заряды өзі үшін +1-ге, ал антилептондар үшін ... тең. ... ... ... -le, ал мюон ... ... -lμ, ал тауон лептон
заряды өзіне сәйкес lτ болып лептон зарядының сақталу заңына сәйкес:
және бұл ... заңы ... ... ... үшін ... атқарады. Варион
заряды +1-ге тең. Антиварион үшін –1-ге тең. Соның үшін ... ... ... аддитив квант сандары болып есептелінеді. Атом
ядролары үшін варион квант саны ... ... саны А-ға тең ... ... ... ... ... бөлшектің сыртқы магнит өрісімен
болатын өзара әсерді ... және ... ... ... ... Ол ... ... Изомультиплетті бөлшектер саны
анықталады.
Т- изоспинді белгілейді.
J-спинді бөлшектің спиндік орындары. 2J+1-мен ... ... ... мәндерді қабылдау мүмкін. Мысалы: бөлшектер
үшін изоспин тең нолге Т=0. Ал K, D, N ... үшін Т=1/2 Ал ... ... ... . –Т3→-Т→+Т дейінгі болған мәндерді қабылданған
бөлшектердің ... ... ... Ол ... үшін ... протон
үшін Т1=+1/2.
Ал пимезондарға сәйкес болған +1, 0, -1-р қабылданды. Ал изобарларға ... –3/2, -1/2, +1/2, +3/2 ... ... ... бөлшектердің электр
зарядын q=T1+1/2B формуласы арқылы есептеу мүмкін.
ОБСӨЖ № 6
Тақырыбы:Элементар бөлшектер зоопаркі.
Жоспары:
1. ... ... ... ... ... ... Гравитонның ашылуы.
5. Нитронның антибөлшектердің ... ... ... ... Электрон- ең ескі элементар бөлшек болып, 1987 жылы Томсон ашқан.
2. Протон – 1919 жылы Резерфорд ашқан
3. Фотон – Планк немесе
4. ... ... 1926 жылы ... деп ... ... Гравитон – Феейльман диагнраммасы бойынша табылған.
6. Нейтрон – 1920 жылы ... ... ... ал 1932 жылы ... 1930 жылы ... арқылы болжанған. 1932 жылы Андерсон 1-ші
античастицаны ашқан. Ол ... деп ... ... ... 1935 жылы ... ... ... немесе 1947 жылы зарядталған
пиондар ашылған. Зарядсыз ... 1950 жылы ... ... ... ... ауыр ... ашылған.
Нейтрино v 1930 жылы Паули тарапынан енгізілген. 1950 жылы ... ... ... ... өлшенген. Олар 3 сортты болады.
1. электронды нейтрино
2. мионды нейтрино
тауонды нейтрино
- экспериментте ... ... ... ... К ... оң ... ... нейтраль болып
Гиперондар. Олар бірнеше түрі бар.
Лямбда гиперон
Кси гиперон
Сигам гиперон
1960 жылыүдеткіштер жәрдемінде олардың ... де ... ... мен ... ... ... деп атайды. Себебі олар кездейсоқ
түрліше қасиеттерге ие. Олар:
А) олар жұр ... ... өте тез ... ... ... ... баяу болады. Шамамамен 10-10с . мұндай механизмді
түсіндіру үшін ассоциатив туылу ... ... ... ... этабында гиперон мен гиперон қатнасады да,
ал ыдырау кезінде күшсіз өзара әсерлермен баяу ыдырайды. Ал ... ... ... ... ... ол жерде Ө тета деп аталушы ыдырау пайда ... Ал ... ... нейтраль каондардың өзіне сәйкес болған қасиеттері түрліше болып
көрінеді.
Этамезон- және ... ... ... ... жылы ... ... 1960 жылы Альварес және Алстон
тарапынан түрліше резонанстар анықталған. Оны У* арқылы белгілейміз. 1961
жылы ... және Фуко ... ... ... ... ... жылы қарашада жоғары энергиялы физикада қызмет етуші мамандар және
жаңа бөлшек тауып оның жасау уақыты ... ... ... ... ... деп ... тобы иод пси ... анықтады. Оны деп белгілейміз. Олар –86
пайыз адродардан 7 пайызы ... және анти ... 7 ... оң және ... ... ... тұрады.
1977 жылы Батавиядағы үдеткіште Херба тобы эпсилонмезон ... ... оны r мен ... 1983 жылы ... ... анықтаған.
ОБСӨЖ № 7
Тақырыбы:Қызығарлы және сүйкімді квант саны.
Жоспары:
1. Қызығарлы және сүйкімді квант санының заряды
2. ... ... ... жұптылығы.
Қызығарлы және сүйкімді квант саны S деп белгіленніп Гелль-Манн- Нишид
Жима ... ... ... ... электр заряды
болып жазылады. Олар қысқа уақыт ішінде 10-23-10-24 секунд ... ... ... ... 10-10с ... ... ... олардың
квант сандары мезондар үшінS=-1, S=+1 дейін, ал теріс зарядты ... ... ... ... Олар ... әсер ... тек жұп ... жүрсе күшсіз әсерлер
астында тақ болып жүруіде мүмкін.
Гиперонның ... У ... ... Жима үшін . ... ... С арқылы белгілейміз. Ол u,d,S кварктардан түзілген болып, ал
төртінші кварк болып С- жүреді.
Мезон және гиперондар үшін сүйкімі квант саны С=+1, ... ... С=-1 ... ... ... Жима бойынша. Ал гипер заряд үшін ... ... ... ... Оың кеңістік жұптылығы
белгісіз.
Сүйкімді саны
Х-бөлшекті немесе оның ... ... ... операторы
Физикада Эрмид операторы бірер-бір физикалық шаманы белгілейді. Сол
үшін оны өлшеуде Эрмид операторының өздік мәндерінің бірі болған заряд
жұптылығы ... ... ...... ... орташа жасау уақыты.
Жоспары:
1. Орташа жасау уақытының белгісі
2. Резонанстың жасау уақытының белгісі және өлшем бірліктері
3. Ностабиль бөлшектердің ... ... ... ... ... элементар бөлшектердің орташа жасау уақыты әрпімен
белгіленеді.
Орташа бөлшектің туылғаннан бастап басқа бөлшекке ... кету ... кету ... ... ... ... Олар ... секунд немесе
жылдардан 10-25, 10-26 с дейін шекарада жатады. Ал өлшем брлігі – секунд
Резонанстардың жасау уақыты олардың ... ... ... Г ... ... ... ... белгіленеді. [Г] = [Дж] =
[МэВ] = ... ... ... ... ... уақыты әдетте пайызбен
белгіленіп, кестелерде ... ... ... ... е ... . е- жасау
уақыты жылдан үлкен.
-жасау уақыты эВ
-жасау уақыты 2,19714-10-16с
Ал пайызда жасау каналдары.
жасау ... 98,6 ... ... 1, ... ... ... ... дейін белгісіз
ОБСӨЖ № 9
Тақырыбы:Бөлшектер әлеміндегі сақталу заңдары.
Жоспары:
1.Квант сандарының сақталу заңдары
2.Сақталу заңдарының кеңістік пен ... ... ... ... ... біз ... физикалық шамалардың барлығы бөлшектердің
сақталу заңдарынан келіп шыққан. Оның ішіндегі ең ... ... ... ... табылады.
Сақталу заңдарының бастапқы немесе соңғы күйлерді сипаттаушы шамалар
арасындағы ... ... ... ... ... сақталу
заңдары инварианттық принциптермен байланысты. ... ... ... ... ... Симметрияның өзі
геометрик қасиеттермен анықталушы және ішікі болып екіге бөлінеді.
Классикфизикада сақталу зңдары кеңістік пен ... ... ... ... ... Қозғалысты белгілеуші
динамикалық теңдеулер белглі көрніске ие ... және осы ... ... ... ... ... ... уақыт және кеңістікте үздіксіз жылжуларға немесе
кеңістіктердегі үздіксіз ... ... ... келіп шығады. Сонымен бірге бұл сақьалу ... ... ... Яғни ... импульс және импульс
моменттері сақталу заңдары барлығын білеміз.
Квант физикасына ... ... ... ... ... көп. ... ... физикасында кеңістік және уақыт үздіксіз
бір-біріне алмасулары болады. Сол үшн симметриялы ... ... тән ... ішкі ... ... ... ... көбінше теңдеулер белгісіз кқрініске ие. Сол үшін
ол ... ... ... өте мұқият кәсіпке ие болып, олар ғана
бөлшектер қасиеттері турасындағы ақпараттарды өзінде сақтайды. Олар :
1. ... ... ... ... ... ... ... болып, оларға 4
сақталу заңы кіреді. Оларға:
1) Импульстің ... заңы
2) ... ... ... заңы ... түсу ... Электр зарядының сақталу заңы
4) лептон және Бариондардың зарядының сақталу заңы
L және ... ... ... сақталу заңы Минковский кеңістігінің біртекті
болғанымен байланысты 4 өлшемді болып табылады. Оның ... біз ... ... ... ... ОХ, ОУ, ОZ, ал 4-ші ... болып уақыт жүреді.
ОБСӨЖ №10
Таќырыбы: Әрбір ... ... ... ... ... ... ... әсердегі сақталу заңдары.
Қызығарлы S-квант санының сақталу заңы.
2 Т-изоспиннің сақталу заңы.
3 Электомагниттік.
4. Бақылау ... ... әсер деп- ең ... ... әсерлерге айтылады.
Мұндай өзара әсерлерде қызығарлы S-квант ... ... ... ... Қызығарлы S-квант санының ... заңы сол ... ... Олар ... ... ... пайда болады, күшсіз өзара
әсерде ыдырайды. Екі жай ... S- ... саны 0-ге тең ... ... ... ... ... 0-ге тең болған бір дана ... ... ... Одан тыс оған ... ... таңбалы қызығарлы бөлшек
туады. Мысалы: пимезон мен протон қосылса яғни 0+0=+1-1. Бірақ ...... онда яғни ... ... ... ... үшін ... барлық сақталу заңдары орындалуына қарамастан бұл
процесс жүрмейді.
2.Т-мезонның ... ... Осы ... ... яғни күшті
өзара әсердің изоспин алмастыруларына қатынасты инварианттықты тәуелділікке
ие. Бұл ... заңы ядро ... ол ... ... ... ... ... Күшті өзара әсерде ... ... ... ... ... 0-ге ... ∆Т=0
∆Т1=0 ережелеріне алып келеді. Яғни Tin-Tout=0 деген сөз. Электромагниттік
өзара әсердегі Т- ... ... заңы ... Ал ... ... ... бірге изоспинің проекциялық ... заңы ... ... проекциясы Т3-сақталу заңы зарядтың сақталу заңын
өз ішіне алады. Мысалы:. Бұл ... ∆Т=1 ... яғни ∆Т=0 ... ... күшсіз әсерде барлық универсал сақталу заңдары орындалады.
Қызығарлы ... саны ... Егер ... ең ... ... болған k-мезондар ставиль бөлшектер болған болар еді. ... ... ... сақталу заңдары бұл ∆S=0 болғандағыға мысал болып ... ... ... болады. соның үшін z-гиперон бөлшек бір ... ... ... ... ... ... ... S-квант саны S=-2
болып тек каскат көріністе жай ... өтуі ... ... квант санынан тыс сүйкімділік квант С-саны бар. Осы сан үшін ... ... ... заңы да орынды болады. ... ... ... ал ... күшсіз әсерде кеңістік
пен зарядтың жұптықтары сақталмайды, бұл ... ... ... Біз ... ... ... ... ықшам күйге келтіру үшін.
1. барлық процестердегі энергиямен импульс моменті сақталу заңдарын
сонымен бірге ∆q=0,∆La=0,∆B=0 болу ... ... ... күшті өзара процесінде ∆T=0, ∆S=0, ∆C=0 ... ол ... ... ... ... болуы шарт.
3. электромагниттік өзара процестерінде ∆Т=0, ∆T3=0,∆S=0, ∆C=0 болуы керек.
Бұл кезде адрондар q-зарядталған лептондар протондар қатынасуы керек.
4. ... ... ... осы ... 2 және 3 ... болса процесте нейтрино қатынассада күшсіз процесс деп ... ... ... ... ... болмаған жалпы ережені айтып ... Ол: Егер ... бір ... ... ... саны ... ... олардыңжалпы массасы қанша кіші ... бұл ... ... болу
ықтималдығы сонша үлкен болады.
4. 1. ... ... ... ... ... ... классификациясын түсіндіру.
3. Өзара әсер түрлерін түсіндіру.
4. Элементар бөлшектер сипаттамаларын келтіру.
5. Симметрия және сақталу заңдарын түсіндіру.
ОБСӨЖ № 11
Тақырыбы:Кеңістік жұптылығының ... ... ... ... ... қызығарлы бөлшектің бөлінуі
3.Сұрақтар
Жұптық түсінігі 1927 жылы бірінші болып Б. Вигнер тарапынан енгізілді
және бұл ... ... ... барлық процестерде толыды. ... ... ... жақтарымен алмастыру арқылы байланысты
болған немесе кеңістіктің айнадағы симметриясы ... сол ... ... ... ... реал ... де айнадағыдай бір
түрде жүзеге келуін білдіреді. Бірақ кеңістік жұптығы сақталмастығын ... ... ... ... ... ... ... үшін бір
қызығарлы бөлшек 2 түрлі ... ... ... ... екі түрлі ыдырау есепке алынбаса бөлшектер К+ ... ... ... 1956 жылы Т. ли мен Ч. Янг ... ... ... ақталмауы турасындағы гипотезаны алға ысырады.
К+ мезон жұптығының бұзылуы ... -ге ал ... ... десе
ыдырау жүзеге келеді. Жұптықтың сақталмастығы тек К+ мезонға ғана ... ... да ... күшсіз екндігі анықталады. Соның үшін күшсіз ... ... ... ... ... ... ... белгіленіп
күшсіз токтың өзі вектор немесе аксиал вектор ... ... ... ... ... (V-A) ... ... бір скаляр, ал екіншісі
псевдоскаляр жиындысын береді.
Скаляр қосылушы себепті К+ мезон ... ... ... 3 пионға, ал
псевоскаляр қосылуын К+ ... ... ... ... 2 пионға ыдырайды.
Күшсіз өзара әсердегіжұптықтың сақталмастығы 1957 жылы Ц. Ву тарапынан
тәжірибеде ... Ол ... атом ... 60 жыл ... кобальт
ядроларның ыдырауындағы электрондардың бұрыштық бөлінуілерін ... ... ... 1-5-ке ... ... ие болып, сыртқы ... ... ... ... немесе бағытын өзгерту мүмкін. Мұнымен бірге
ядролардың жылулық қозғалыс әсерін кемейту мақсатында ... өте ... ... ... ... бұзылу үшін электрондардың бұрыштыұ ... ... ... Яғни ядролар спині бағытында немесе оның қарама-қарсы
бағытында шыққан электрондар саны бір-біріне тең болмеауы керек.
Ядро ... ... ... шама ... үшін ... көрінісінде оның
бағыты өзгермейді. Ал электрон импульсі ... шама ... үшін ... ... өз ... ... Тәжірибе электрондардың бұрыштық
ассиметриясын бекітті. Ядролар спині бағытында шыққан ... саны ... ... 40% -ға көптілігі анықталады. Бұл тәжіриб күшсіз
өзара әсердегі жұптықтың ... ... Сол үшін 1957 жылы Т. ... Ч. Янг –ге ... ... берілді.
Бақылау сұрақтары
1. Кеңістікті жұптық дегенде нені түсінеміз?
2. Ц. Ву тәжірибесін ... ... ... ... ... сақталмастығын тісіндіру
ОБСӨЖ №12
Таќырыбы: Комбинацияланған жұптық.
Жоспары:
1.Табиғаттағы алмастырулар.
2.Комбинацияланған жұптық.
1. Табиғатта екі түрлі алмастырулар болып, олар үздіксіз және ... ... ... ... ... сәйкес келетін симметриялар болады.
Үздіксіз алмастыруларға кеңістік пен уақыттағы ... және ... ... ... бола ... Бұл ... қатысты
симметриялар нәтижесінде энергия ... және ... ... ... жүзеге келеді.
Дискрет алмастырулар деп- егер алмастырулар тізбектеліп екі рет орындалса
жүйе алдыңғы күйіне қайтады. Дискрет ... Р,С,Т ... ... ... бір рет ... онда ... бастапқы күйне
қайтамыз. Сол үшін дискрет алмастырулар операторы үшін
Осындай көрсетілген дискрет алмастыру үздіксіз алмастырулардан ерекше болып
тұрады. Р-алмастыруға ... ... ... нақты процесс және
оның айнадағы ... де ... ... ... ... соған
ұқсас Т алмастыруыда инварианттық қасиеті болып, бір процестің оған кері
болған процеспен бірдей ... ... ... ... бірер процестің және ондағы бөлшектерді антибөлшектерге
түрленуіндегі процесс бір түрлі ... ... ... ... ... бұзылуы кеңістіктің жұптығының бұзылуынан келіп шығады. Сонда
кеңістіктің қасиеті ... ... ... анықталуында болады.
Себебі кеңістік біртекті және изотропты болып табылады. Біз ... сол ... ... ... ие. Яғни ол ... ... ену үшін
ол солға қарай ... ... ал ... болса шығады. Яғни оның
спинінің импульс бағытының проекциясы әрдайым теріс болып жүреді. Сол ... ... ... ... оң ... ... ... көрсетеді.
Ал бұл Р алмастырудан кейін білінеді. ... ... ... ... ... үшін С ... қолдасақ нейтрино антинейтриноға өтеді және ол оң
среральдікке ие ... ... ... ... бөлшек біздің нақты
дүниемізде барлығын білдіреді. ... ... мен ... ... тіктеледі. Бұндай идея 1957ж Л. Ландау және А. Салам, Т. Ли ,
Ш. Янг ... ... ... ... ... ... әсер
комбинацияланған.
2. Яғни С мен Р ... ... ... ... ... Бұларға
комбинацияланған жұптық деп аталады. Күшсіз әсер де комбинацияланған
болғанымен бұл ... ... және ... ... ... ... Р,С алмастыруларға ие боладыда сонымен бірге С,Р ... ... ... ... саналады.Өзара күшсіз Р
алмастырудың инвариант еместігі үшін С ... ... ... ... Яғни бұлардың жұптылығы күшсіз өзара әсерде сақталуы шарт.
Комбинацияланған жұптықтың квант саны 2 ... ... ... ... ... :
. Ал, ... нейтраль системалар үшін .
Үштелген π үшін 2 түрлі жұптық сан пайда болады.
1 тақ сан1 жұп ...... К ... қасиеттері.
Жоспары:
1. К-мезонның ыдрауы
2.Нейтраль каондар қасиеттері
1964 жылы ұзақ ... ... екі ... ыдырауы өрсетілген
Себебі С,Р алмастырулар тақ күйдегі мезон негізінен 3 ... ... еді. Ал екі ... ... ... С,Р ... күйі
жұп күйге сәйкес екендігін ... ... ... ... ... ... ... бұзылғанын көреміз. Соның үшін
нейтраль ... үш ... ...
2.
3. ... С,Р алмастыруының сонымен қоса Т ... ... ... ... С,Р алмастыруының
инвариаттылығы бұзылуы өте кіші ... тек ... ... ыдырау
каналдарында ғана күзетіледі. Бұл ... ... ... ... ... ... деп- К мезондардың комбинацияланған жұптылығына
айтылады. Соның үшін К ... ... ... ... емес ... ... комбинацияланған жұптық екендігі анықталған. Олардың
қызығарлы ... ... ... өзара әсерде нейтраль каондардың квант сандары сақталып қалады.
Олар квант сандарының сақталуы нәтижесінде ... ... ... ... ... ... протон қосылып. Нейтраль лептон немесе ... ... ... ешқандай жүзеге келмейді.
Бұл күшті өзара әсер.
Енді күшсіз өзара әсерді көретін болсақ олар арасындағы ерекшелік жоғалады.
Мысалы
С,Р алмастыруының инварианттығы ... бұл ... жүру ... де ... ... Яғни ... ... ерекшелік
жоғалады. Соңғы екі процестің оң жағы комбинацияланған жұптыққа ие.
Ал сол жағы мұндай анық болған жұптыққа ие емес. ... ... ... ... мезондар нақты нейтраль бөлшек емес. Бұл мәселені түсіндіру
үшін мынадай алмастыруларды орындаймыз.
Егер мынадай көрісітегі теңдікті енгізсек.
және
десек, жоғарыдағы ... ... ... -ге операторымен әсер ... ... ... ... ... жұптықтар комбинацияланған жұптыққа ие болып, бірақ Р,С операторы
әсер еткенде жұптықтары ... да тек ... ... ... анық ... ие болады. Соның үшін сол роцестердің нақты болып, онда ... ие ... ... ... бірге жүреді. Мұндай
өзгерістерді протон, нейтрон ... ... ... ... оларда
зарядтардың сақталу заңдары толығымен орындалады. Яғни немесе
мезондар немесе ... тек ... S ... ... ... ... ... ерекше болып, ал күшсіз әсерде қызығарлы S квант саны сақталмауы
нәтижесінде олардың ... ... ... ... ... тыс ... ... сақталмаса , онда
бір-біріне өтп жүруі себепті нейтрино осциляциясы жүзеге келуі ... ... ... ... нейтраль каондар , көріністе, ал күшсіз
әсерде , күйлерде процесте ... Да ... ғана ... ... ... ... ... жүзеге келеді. Ал 2 ыдырау еш уақытта ... ... 2 ... 3 ... ... камезондардың жасай
периоды
екендігін анықталған.
Соның үшін , күйдегі мезондар қысқа ... ұзақ ... деп ... ... Қысқа және ұзақ жасаушы мезондар.
Жоспары:
1. Олардың ашылуы.
2. Олардың инварианттылығының бұзылуы.
3. Нейтронның дипольдық моменті.
4. Бақылау сұрақтары.
1.Қысқа және ұзақ ... k01 және k00 ... ... ... және А. Пайс ... болып анықтаған. Ал kL күйдің барлығын 1957ж
Л.Ледерман тобы тарапынан табылған. Демек қысқа ... kS0 және ... k0L ... ... ... қарағанда комбинацияланған жұптық
сақталады. Яғни k0S→ π + π-.
Ал k0L →π0+ π0+ π0, π+ +π- +π0→2 ... 1964ж k0L→2 π-ге ... ... Ж.Кронин және В. итч
және басқалар тарапынан тәжірибеде күзетіледі. Бұл ... ... ... ... ... ... қарағанда мүмкін емес еді. 1964ж
кейін kL0-дің
k0L→π0+ π0-ге ыдырауы күзетілген.
Бұл ыдырау ... ... ... ... 0,28 ... ... Демек k0S= k01
k0L= k02
бұл теңдеулер орынды болмай шығады.Себебі
; ... ... ... ... болады. екендігін анықтайды.
Сол үшін көрсетілген суперпазицияны ; ;
2. Бұл ... Р ... ... ... ... k0L ыдырауы
кезінде k0L→π++e++υe= ажыралып шығады ... = π+ μ + +ν μ ... ... ... π+μ-+ΰμ процестерде тәжірибедекүзетіледі.(+) жоғарғы, (-
) төменгі ыдыраулар ықтималдығына тең болып, оның бір-біріне тең ... ... ... айырмасының және қосындының өзара қатынасы
Га-Гб⁄ Га+Гб≈(300,12)*10-3 екендігі анықталған. ... ... ... ... ... ... және өте кіші ... болады екен.
3. Нейтронның диполь моменті деп- электрон зарядымен оған ... ... ... ... ... ... ... диполь моменті күзетілсе ... ... яғни ... және ... ... төте көп
тараған болып шығады.С,Р алмасу инварианттығы да өз ... ... ... ... ... ... барлығын көрсетеді.
С,Р инварианнттықтың бұзылуы кваррк моделі шеңберінде ... ... ... ... ... ... оның
табиғаты қазіргі күнге дейін анықталмаған.
4. ... ... ... ... түсіндір
2. Комезондардың қасиеттерн түсіндір
3. Үздіксіз және дискрет алмастыруларды түсіндір
ОБСӨЖ №15
Тақырыбы: Т-түрлендіру және СРТ-теорема.
Жоспар:
1. Т-түрлендіру.
2. ... ... ... Р мен С ... қарап үйрендік. Р жұптық бұзылысы К+
мезондардың 2 мен 3 -ге ... ... ... еді. ... ... ... шаманың координаталар өстері айнаға ... ... , ... ... ... Р ... десек бұл реал аймақ және айнадан
оның ... ... ... ... ... білдіреді. Бірақ 60 Со
кобальт ядросы -ыдырау мысалында Р ... ... ... Ал С ... ... бөлшекті антибөлшекке дейін
түрлендіреді. Синварианттық бірер процес және ондағы барлық ... ... ... ... ... ықтималдықпен жүргізуін
білдіреді. Бірақ нейтраль камезондар мысалында күшсіз өзара әсерлерінде Р
және РС комбинацияланған инварианттықтың ... ... ... ... және бір түрі бұл ... уақыт өсі -ға түрлендірулер. ... ... ... процестің және оған болған кері ... ... ... ... ... ... ... ыдырау процесі СР комбинацияланған ... ... ... ... бұл ... ... да
бұзылуын білдіреді. Себебі негізінен 3
күйгеыдырайды және өз ықтималдығымен 2
күйге де ыдырайды. Егер енді кері ... ... ... ... ... ... толық жасау уақытын белгілей алмайды.
3
2
Яғни Т-инварианттылық бұзылады және ... ... ... ... ... да t оргумент орнына –t қояды
. яғни система бастапқы және соңғы күйлерін өзара алмастырылады. ... ... және спин ... да өз ... ... олардың қалай өзгеруінің өрнектері көрсетілген
|Шама ... |
| | | ... | | ... | | ... | | ... | | ... ... | | ... | | ... | | ... | | ... ... | | ... ... | | ... ... ... мына ... ... теңдеуінді t уақыт бойынша бірінші тәртіпті туынды қатынасады
және Т-түрлендіру үшін оның таңбасы ... –t сол үшін бұл ... ... үшін ... ... уақыт оргументінің
таңбасын өзгертумен бірге толқын функциясының өзі де ... ... үшін бұл ... ... шаманы сәйкес қойып болмайды.
Себебі уақыттың жұптық ұғ,ымы жоқ. Бұдан Т-варианттық қандайда бір сақталу
заңдарына алып ... ... ... тура және кері ... жүзеге
келуші процестер ықтималдықтары арасындағы белгілі қатынасқа алып ... ... ... ... ... ... ... қайталанушы болады.
3. СРТ-теорема.
Бұл теореманы мынадай түрлендіру мүмкін . Егер бірер бір ... ... СР және Т ... ... ... ... ... бастапқы
процеспен бірдей ықтималдықта жүзеге келеді. Мұндай ерекше СР және ... ... ... ... ... бір инварианттықтың
бұзылуы ... ... ... ... Бірақ 3
түрленуден кейін ... ... ... ... ... ... ... бұзылған процесі күзетілген емес. Мұндай бекітім 1951-
1955 жылы Г. Людерс және В. ... ... СРТ ... ... ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 22 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Галактикалар мен жұлдызды жүйелердің эволюциясы14 бет
Резерфорд тәжiрибесi. Атомның ядролық моделi25 бет
Электродинамикадағы сақталу заңдары4 бет
Жер сілкінсе, жағдайымыз не болмақ? Мекемелер мен мамандар ойлары3 бет
Педагогикалық процес заңдылықтары5 бет
Судың физикалық және химиялық қасиеттері7 бет
Тілдің жүйелік, құрылымдық, таңбалық сипаттары3 бет
Химиялық заттар жөнінде қызықты деректер30 бет
Атом және атом ядросы18 бет
Intranet дегеніміз не?6 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь