Главная > Элементарный учебник физики Т3
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Глава XXV. Элементарные частицы

§ 230. Общие замечания

Изучая строение вещества, мы убеждаемся, что все многообразие известных нам тел построено в конечном счете из комбинаций трех типов мельчайших частиц — протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны, группируясь, дают атомные ядра. Атомные ядра совместно с электронами образуют атомы, атомы сочетаются в молекулы и т. д.

При современном состоянии науки неизвестно, являются ли электрон, протон и нейтрон простейшими, неразложимыми далее частицами, или же они, подобно атомам, построены из других (неизвестных еще) более фундаментальных частиц. Такие частицы, относительно которых нет доказательств, что они являются составными, принято называть элементарными частицами. Помимо электрона, протона и нейтрона известны и другие элементарные частицы.

К их числу прежде всего следует отнести электромагнитные кванты (фотоны). Фотоны не входят непосредственно в состав атомов, молекул и т. д., но играют в природе важную роль в качестве агентов, передающих энергию от одних частиц или тел к другим. В отношении свойств между электронами, протонами и нейтронами, с одной стороны, и фотонами, с другой, имеется различие, но, как мы видели в §§ 209, 223, 224, существует и глубокое единство. Это заставляет нас считать фотон одним из видов элементарных частиц.

Далее, к элементарным частицам относятся позитрон и нейтрино. Позитрон — двойник электрона, отличающийся от него только знаком электрического заряда. Мы сталкиваемся с позитронами в явлениях искусственной радиоактивности и взаимодействия жестких -квантов с веществом (образование пар электронпозитрон, см. §223). Нейтрино — нейтральная частица, излучаемая одновременно с электронами или позитронами при -распаде атомных ядер. Свойства нейтрино будут рассмотрены далее.

Наконец, в ядерных реакциях, вызываемых частицами и -квантами очень больших энергий (сотни миллионов и миллиарды электронвольт), наблюдается образование так называемых мезонов и других частиц, причисляемых к элементарным, с которыми мы познакомимся в § 232—234.

При анализе свойств элементарных частиц прежде всего бросается в глаза, что элементарные частицы отнюдь не являются неизменяемыми: они испытывают взаимные превращения, переходя друг в друга. Так, -квант при определенных условиях превращается в пару электронпозитрон согласно реакции

.                                                    (230.1)

Эту реакцию нельзя толковать в том смысле, что -квант состоит из электрона и позитрона. Если было бы так, то электрон и позитрон должны были бы объединяться в один -квант; в действительности же при аннигиляции электрона и позитрона испускаются два -кванта. Следовательно, реакция (230.1) не есть реакция разложения сложной частицы на составные части, э есть реакция превращения одной элементарной частицы (-кванта) в другие (электрон и позитрон).

Другим примером взаимного превращения элементарных частиц является -распад нейтрона (§221)

.                                                           (230.2)

Нейтрон самопроизвольно превращается в протон (), электрон () и нейтрино (). Во многих ядрах наблюдается обратный процесс — превращение  протона в нейтрон, позитрон и нейтрино:

.                                               (230.3)

Так как протон переходит в нейтрон, а нейтрон в протон, то это значит, что обе частицы одинаково простые. Как уже отмечалось в § 225 применительно к атомным ядрам, электроны и позитроны образуются в процессе -распада, а не содержатся заранее в составе нейтрона или протона.

Способность элементарных частиц к взаимным превращениям указывает на сложность их внутреннего строения. Этот вывод подтверждают и другие факты. В качестве примера рассмотрим вопрос о магнитном моменте нейтрона.

Опыты показывают, что электрон, протон, нейтрон, как и многие другие частицы, являются миниатюрными вращающимися волчками, или, как говорят, обладают спином. Хотя спин — это свойство, сходное с вращением вокруг оси, проходящей через центр масс частицы, полной аналогии здесь нет — спиновое вращение, например, нельзя ускорить или замедлить. Особенности свойств спина обусловлены волновой природой частиц.

Вращение электрически заряженной частицы приводит к появлению кругового тока, который придает частице свойства магнитика (см. том II). И действительно, известны многочисленные проявления магнетизма электронов и протонов. Так, например, столь широко используемая в технике способность железа намагничиваться является следствием спинового магнетизма электронов. Магнетизм протонов гораздо слабее, но также получил практические применения.

Более удивительно, что и нейтрон обнаруживает свойства магнитика. Это означает, что в нейтроне содержатся электрические заряды. Так как в целом нейтрон не заряжен, алгебраическая сумма положительного и отрицательного заряда равна нулю. Но если заряды двух знаков расположены на разных расстояниях от оси вращения, то магнитные поля, создаваемые их движением, компенсироваться не будут, и нейтрон будет намагничен.

 

1
Оглавление
email@scask.ru