Gymnázium J.G.Tajovského Kvantová mechanika Doplnok Vypracovali Martin Kňažek Róbert Sobota Trieda: 3.B
Úvod do kvantovej mechaniky častíc Interakcia, anihilácia Rozdelenie častíc podľa interakcií: elektromagnetická gravitačná silná slabá Delenie na leptóny, hadróny Pauliho vylučovací princíp
Opis vlastností častíc Hmotnosť m Doba života τ Leptónové číslo Le, Lμ, Lτ Spin Podivnosť S Elektrický náboj q Pôvab c Baryónové číslo B Krása b
Klasická klasifikácia elementárnych častíc
Leptóny Hadróny Neutrón Protón Kvarky a gluóny
Determinizmus a pravdepodobnostný popis mikroskopických javov, hustota pravdepodobnosti, testovanie hypotéz Typické rozmery, časové intervaly a fyzikálne jednotky: Dĺžka: 1fm = 10-15 m. Čas: , typický jadrový čas je 10-23 s = =1 fm.c-1 Energia: 1eV = 1.602 . 10-19 J, E0 = mp.c2 = 1,67 . 10-27 kg . ( 3. 108 m.s-1 )2 = 1,5. 10-10 J = =0,94. 10–9 eV ≈ 1 Hmotnosť
Vývoj Častíc
Urýchlovače častíc Lineárne Synchrotrón určenie ich energie Detektory – ciele: identifikovanie častíc určenie ich energie určenie ich smeru
Fyzikálne veličiny používané k popisu fyzikálnych procesov prebiehajúcich pri zrážkach elementárnych častíc pri vysokých energiách Hmotnosť: z LT: , pričom Ak je sústava v pokoji, platí E = m0c2 , p = 0 => => , získali sme E = γ m0 , dosadením za γ dostaneme: , p = - γ β m0
Používa sa aj relativistický variant: E2 – p2c2 = m02c4 Vyjdeme z celkovej energie E2 = p2 c2+ m02c4 Dokázali sme, že , platí relativistický vzťah medzi p a E Priečna hmotnosť ,
Detektory Rozdelenie: dráhové detektory na určovanie trajektórie nabitých častíc kalorimetre na určovanie energie nabitých aj neutrálnych častíc
Každý komponent testuje špeciálnu oblasť vlastností častíc Princíp určenia znamienka častice: Princíp vypočítania hybnosti:
Počítačová rekonštrukcia zrážky:
Príloha a dalšie doplnky k danej problematike
Vnútorný dráhový detektor (ITS) Fotónový spektrometer (PHOS) Detektor na identifikáciu častíc
Detektor na identifikáciu častíc s vysokou rýchlosťou Miónový spektrometer
Ďakujeme vám za pozornosť