Элементарные частицы

В настоящее время известно около 400 субъядерных частиц, которые принято называть элементарными. Подавляющее большинство этих частиц являются нестабильными. Исключение составляют лишь фотон, электрон, протон и нейтрино. Все остальные частицы через определенные промежутки времени испытывают самопроизвольные превращения в другие частицы. Нестабильные элементарные частицы сильно отличаются друг от друга по временам жизни. Наиболее долгоживущей частицей является нейтрон. Время жизни нейтрона порядка 15 мин. Другие частицы «живут» гораздо меньшее время. Например, среднее время жизни μ-мезона равно 2,2·10^–6 с, нейтрального π-мезона – 0,87·10^–16 с. Многие массивные частицы – гипероны имеют среднее время жизни порядка 10^–10 с.

Существует несколько десятков частиц со временем жизни, превосходящим 10^–17 с. По масштабам микромира это значительное время. Такие частицы называют относительно стабильными. Большинство короткоживущих элементарных частиц имеют времена жизни порядка 10^–22–10^–23 с.

Способность к взаимным превращениям – это наиболее важное свойство всех элементарных частиц. Элементарные частицы способны рождаться и уничтожаться (испускаться и поглощаться). Это относится также и к стабильным частицам с той только разницей, что превращения стабильных частиц происходят не самопроизвольно, а при взаимодействии с другими частицами. Примером может служить аннигиляция (то есть исчезновение) электрона и позитрона, сопровождающаяся рождением фотонов большой энергии. Может протекать и обратный процесс – рождение электронно-позитронной пары, например, при столкновении фотона с достаточно большой энергией с ядром. Такой опасный двойник, каким для электрона является позитрон, есть и у протона. Он называется антипротоном. Электрический заряд антипротона отрицателен. В настоящее время античастицы найдены у всех частиц. Античастицы противопоставляются частицам потому, что при встрече любой частицы со своей античастицей происходит их аннигиляция, то есть обе частицы исчезают, превращаясь в кванты излучения или другие частицы.

Вопросы для самоконтроля:

1) Что называют потоком излучения, энергетической светимостью, спектральной плотностью энергетической светимости, коэффициентом поглощения,

3) Что такое спектральный анализ? О чем гласят постулаты Бора?

4) Какие из элементарных частиц можно считать стабильными?

5) В чем сущность гипотезы о квантовой природе света?

6) Как объясняется световое давление по электромагнитной и квантовой теориям?

7) Что такое фотолюминесценция? Что называют радиоактивностью?

8) Какие из известных вам законов сохранения выполняются при радиоактивных превращениях?

9) Что называют периодом полураспада радиоактивного вещества? Что он характеризует?

10) Благодаря чему оказалось возможным существование цепной ядерной реакции деления?

11) Что называют энергетическим выводом ядерной реакции? В каких случаях реакция идет с поглощением энергии, а в каких – с выделением?

Список литературы

Основная

1. Матвеев, А.Н. Механика и теория относительности. Учебное пособие / А.Н. Матвеев. –С.-Петербург: Издательство «Лань», 2009 г.

Дополнительная

1.Основы физики и биофизики/А.И. Журавлев и др. М. : Мир. 2005. – 384 с.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Теоретическая механика: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / С.В. Болотин, [и др.] – М.: Издательский центр «Академия», 2010г.- 432 с..

2. Грабовский, Р.И.Курс физики. 6-е изд. / Р.И. Грабовский.– СПБ. : Издательство «Лань», 2007.- 608 с.

3. Едунов, В.В. Механика: учебное пособие для студентов ВУЗов / В.В. Едунов, А.В. Едунов – М. Издательский центр «Академия», 2010 г. – 352 с.

4. Матвеев, А.Н.Механика и теория относительности. Учебное пособие / А.Н. Матвеев. – С.-Петербург: Издательство «Лань», 2009г.

5. Основы физики и биофизики / А.И. Журавлев [и др.]. – М. : Мир. 2005. – 384с.

6. Павлов, В.Е.Теоретическая механика: учебное пособие для студентов ВУЗов / В.Е. Павлов, Ф.Д. Дороник. – М.: Издательский центр «Академия», 2009 г. – 320 с.

7. Паршанов, А.Н.Введение в квантовую физику: Учебное пособие / А.Н. Паршанов. – С.-Петербург: Издательство «Лань», 2010г. – 352 с.

8. Пронин, В.П.Краткий курс физики / В.П. Пронин. – Саратов: СГАУ, 2007 г. –200 с.

9. Пронин, В.П.Практикум по физике : уч. пособия / В.П. Пронин. – Саратов: СГАУ, 2007 г. – 200 с.

10. Рогачев, Н.М.Курс физики. Учебное пособие / Н.М. Рогачев. – С.-Петербург: Издательство «Лань», 2010 г.- 448 с.

11. Телесин, Р.В.Молекулярная физика: Учебное пособие 3-е издание / Р.В. Телесин. – С.-Петербург: Издательство «Лань», 2009 г.- 368 с.

12. Чернов, И.П.Термодинамика. Учебное пособие / И.П. Чернов, В.В. Ларионов, Ю.И. Порин. – М.: «Высш. школа». – 2007 г. – 405 с.

15. http://www.effects.ru/index.html Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов «Эффективная физика»

16. http://www.lumex.ru/files/kniga_capel_08-repaging.pdf

18. Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru;

19. НЕБ - http://elibrary.ru ;

20. http://ru.wikipedia.org/wiki/