一直线加速器加2p (1) 直线加速器的长度必须等于多少,才使产生质子——反质子对的反应成为可能?已知靶子上的质子开始时是静止的; (2)在低速情况下,一电荷量为e,加速度为的粒子,在自由空间里辐射的功率近似为因为dE和dt二者分别是两个四维矢量的第四个分量,所以应是洛伦兹变换下的标量。试利用这个事实得出一个适用于任意速度的的表达式。(虽然在中间步骤里引用四维矢量是方便的,但最后结果应该用通常的三维速度和加速度矢量表示。)
反应堆中引出的反中微子能被原子核中的质子吸收,转化成中子和正电子:.试从弱相互作用耦合常数估计这一反应的截面的数量级,设的能量为1MeV.
当温度高达kT~mc2(mc2~0.5MeV为电子的静止质量所对应的能量),可以发生正、负电子对的产生与湮没过程:
这时正、负电子的数目不再是固定不变的,而需由化学平衡条件确定.由于光子气体的化学势为0,于是有
μ-+μ+=0.
现考虑的高温,这时正、负电子将大量产生,以致初始时的e-密度n0可以忽略不计,即
n-=n++n0≈n+
因而μ-=μ+(e-与e+具有相同的质量、自旋,它们的化学势只由粒子数密度决定,今n-=n+,故μ-=μ+).再利用上述化学平衡条件,即得μ-=μ+=0.试在上述条件下:
(i)计算正、负电子数密度n-=n+=?
(ii)计算正、负电子的能量密度(即单位体积内的平均能量)u-=u+=?
(iii)计算正、负电子的能量密度与相同温度下光子能量密度之比.
A . 能量使气态原子外层电子产生发射光谱
B . 能量使气态基态原子外层电子产生吸收跃迁
C . 辐射能使气态基态原子外层电子产生跃迁
D . 能量与气态原子外层电子的相互作用
在利用铀235作燃料的核反应堆内,需要用减速剂使刚由裂变产生的快中子减速成热中子,这减速是通过中子和较轻的核的碰撞而实现的。减速剂通常用重水或石墨,其中与中子碰撞的核分别是氘核(质量为中子的2倍)和碳核(质量是中子的12倍)。假定每次碰撞前氘核或碳核都是静止的而且碰撞都是对心的弹性碰撞,试求能量是1.75MeV的快中子经过几次与氘核或碳核碰撞后,变成能量为0.025eV的热中子?
有一种关于基本粒子的非常简单的“袋”模型,将介子描述成限制在弹性口袋中的夸克一反夸克态,袋为球形,半径(可变)R,表面张力系数σ=50MeV/(fm)2.夸克和反夸克均作为非相对论粒子处理,静质量取为200MeV/c2,不考虑相互作用.(a)当R固定,估算夸克-反夸克体系基态能量(不包括静止质量);(b)允许R变化,计算基态的“袋”半径,并和公认的介子大小作比较.
考虑中子对质子的弹性散射,相互作用势能为
其中σ1,σ2分别为中子和质子的泡利矩阵.如果质子与中子的极化方向恰好相反,用玻恩近似法求微分散射截面.
磁场强度为1.4092T,求质子两个能级能量之差,在相同条件下1H与13C两能级能量差之比为多少?(μH=2.798核磁子,μC=0.7028核磁子,1核磁子=5.05×10-27J/T)