Задача FIZMATBANK.RU
Описание задачи ID=61829
Тема: Квантовая физика / Физика атома. Квантовая механика.
| Пучок нерелятивистских протонов проходит через тонкую мишень из жидкого водорода, а потом, как показано на рисунке, рассеянные протоны регистрируются под некоторым углом а к падающему пучку. Процесс рассеяния можно анализировать в системе центра масс, как показано на рисунке. Два протона (р1 и р2) движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями; после соударения два протона (р'1 и p'2) разлетаются вдоль прямой, которая составляет угол Q с первоначальным направлением. Если мы выберем в качестве оси z направление, перпендикулярное к плоскости рассеяния, то каждый протон может иметь значение Jz (проекции спинового момента на эту ось), равное ± h/2. Мы будем говорить про это, что спин может быть направлен «вверх» или «вниз». Предположим, что спин обоих протонов направлен вверх и что f(Q) есть амплитуда рассеяния протона р1 на угол Q с попаданием в детектор. Поскольку мы не можем сказать, какой протон зарегистрирован счетчиком, то амплитуда того, что какой-то протон вылетит под углом Q, равна f(Q) - f(п - Q). Знак минус появляется потому, что протоны — ферми-частицы. Поэтому мы можем сказать, что вероятность зарегистрировать протон под углом Q равна |f(Q) - f(п - Q)|^2. Предположим теперь, что спин протона р1 направлен вверх, а спин р2 — вниз, амплитуда рассеяния частицы р1 в направлении детектора без переворота спина равна f'(Q), а с переворотом спина g(Q); амплитуда рассеяния зависит от относительной ориентации спинов. В этом случае амплитуду появления в детекторе протона со спином, направленным вверх, можно записать в виде f'(Q) + g(п - Q). а) Какова связь между Q и а? б) Какова амплитуда появления в детекторе протона со спином вниз, если до рассеяния спины сталкивающихся протонов были направлены в разные стороны? в) Предположим, что «обычный» пучок неполяризованных протонов рассеивается на обычной неполяризованной мишени и что детектор не реагирует на поляризацию. Чему равна вероятность рассеяния на угол Q. г) Покажите, что при f' = f и g = 0 рассеяние протонов с хаотически ориентированными спинами представляет собой смесь «чисто фермионного рассеяния» с амплитудой f(Q) = f(п - Q) и «чисто бозонного» рассеяния, амплитуда которого равна f(Q) + f(п - Q), т. е. что P = A |f(Q) - f(п - Q)|^2 + B |f(Q) + f(п - Q)|^2. Вычислите А и В. |
 | |
| Подробное решение | |
| Стоимость: 10 руб. | |
| Вы не авторизованы. Как получить решение указано тут |
Рейтинг:
(голосов: 0)
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
