Курс лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц

Pезонансы. Возбужденные состояния нуклона

Рис. 2. Возбужденные состояния нуклона

    В начале 60-х годов был открыт класс частиц, которые получили название резонансов.
    Резонансы - коротко живущие возбужденные состояния адронов, распадающиеся в результате сильного взаимодействия. Характерное время жизни резонанса 10^-22 - 10^-24 с. Впервые резонансы наблюдались в сечении взаимодействия -мезонов с нуклонами (см. рис. 1). Резонансы стали активно исследовать и открывать в связи с развитием метода водородных пузырьковых камер, в которых стало возможно наблюдать продукты распада резонансов.
     Масса резонансной частицы m определяется из релятивистского инварианта

mc² = (E² - c²p²)^1/2,

где E и p - полная энергия и полный импульс -мезона и нуклона. Максимумы в сечении (-N)- рассеяния интерпретируются как появление нестабильной частицы - резонанса с вполне определенными квантовыми характеристиками - массой, зарядом, спином, изоспином и др.  Нуклонные резонансы (1232) имеют спин, четность J^P = 3/2⁺, изоспин I = 3/2. ⁺ и ⁰ можно рассматривать как возбужденные состояния протона и нейтрона соответственно. По сравнению с нуклонами, у которых два одинаковых кварка имеют параллельные спины, а третий кварк имеет антипараллельный спин, у этих резонансов спины всех кварков параллельны, что дает спин 3/2. У нуклонных резонансов N(1440)  J^P = 1/2⁺, изоспин I = 1/2. Низкорасположенные нуклонные резонансы в основном распадаются по каналу (n или p) + . Время жизни резонанса определяется из ширины его распада Г, используя соотношение неопределенности Г~. Резонансы наблюдаются и во взаимодействии -мезонов с другими адронами.

Рис. 3. Основные каналы распадов -резонансов

    В таблице приведены основные характеристики (1232) и N(1440) резонансов

Частица	Масса, Mc2 (МэВ)	Ширина Г, МэВ	Спин-четность, изоспин JP(I)	Основные моды распада
++, +,0,-	1230-1234 (~1232)	115-125	3/2+(3/2)	(n или p) +
N+, N0, N-	1430-1470 (~1440)	250-450	1/2+(1/2)	n(p)+(2),

    Частицы ⁰, ⁰, ⁰ являются мезонными резонансами, которые обладают квантовыми числами фотона (J^P = 1^-), поэтому их можно интерпретировать как проявление процессов, показанных на рис. 4, 5, 6. Эти мезонные резонансы можно наблюдать на e⁺e^- -коллайдерах.

Рис. 4.

Масса ⁰-мезона 770 МэВ. Ширина распада Г = 151 МэВ.

Рис. 5.

Масса ⁰-мезона 782 МэВ. Ширина распада Г = 8.4 МэВ.

Рис. 6.

Масса ⁰-мезона 1020 МэВ. Ширина распада Г = 4.4 МэВ.

Хроника

Элементарные составляющие материи

Измерения

Сечение

Энергия реакции. Порог реакции

Ускорители

Взаимодействие частиц с веществом

Детекторы частиц

Новая физика начала ХХ века - теория относительности, квантовая физика

Основные соотношения релятивистской физики

Корпускулярные и волновые свойства частиц. Принцип неопределенности

Состояния в классической и квантовой физике

Резерфорд открывает атомное ядро

Pазмеры и структура ядер

Структура нуклона

Глубоконеупругое рассеяние электрона на протоне

Частицы

Другие главы учебника Физика

ВОЛНОВАЯ ОПТИКА 16.5. Световые волны 16.5.1.Современная точка зрения на природу света 16.5.1.1. Вероятностное истолкование электромагнитной волны - связь между волновыми и корпускулярными свойствами света 16.5.2. Показатель преломления 16.5.2.1.Дисперсия 16.5.3.Световой вектор 16.5.4.Интенсивность света 16.5.5.Испускание света атомами 16.5.5.1. Естественный свет 17. Геометрическая оптика 17.1. Законы геометрической оптики 17.2.Полное внутреннее отражение 17.3. Тонкие линзы 18. Интерференция света 18. Интерференция света 18.1.Интерференция от двух источников 18.2 .Способы получения когерентных источников 18.3.Многолучевая интерференция 19. Дифракция света 19.Дифракция света 19.1.Дифракция Френеля и Фраунгофера 19.2.Принцип Гюйгенса-Френеля 19.2.1. Математическая формулировка принципа Гюйгенса-Френеля. 19.3.Зоны Френеля 19.4.Дифракционная решетка 20. Поляризация света 20.1. Плоско поляризованная электромагнитная волна

;

Гостиница митино снять номер.Атомные станции с реакторами РБМК 1000 Преобразование энергии на АЭС Конструкция реактора РБМК-1000 Турбина реакторной установки Сепаратор-пароперегреватель Насосы атомной станции с реактором РБМК Система радиационного контроля Атомные станции с реакторами ВВЭР Система управления и контроля Атомные станции с реакторами БН-600 Высшая Математика Курс лекций - 1 семестр Интегралы - второй семестр примеры решения задач Конспекты - третий семестр Производная - 4 семестр ТФКП теория функции Дифференциалы задачи Mathematica учебник Ядерное разоружение Ядерные испытания Ядерная физика MATLAB электронный учебник Maple 7 математический анализ Первообразная курсовые задания Типовой по Кузнецову Смоленская АЭС Чернобыльская катастрофа печать и изготовление визиток