关于中微子质量的新观念

1.引言 1930年,泡利(Pauli)为了解释β衰变过程中的“能量失踪”现象,最先假设存在着一种中性粒子——中微子(neutrino)。β衰变是原子核领域中的一个普遍现象。按照泡利(Pauli)的假设,实际上氚核的β衰变过程是: H~3→He~3+e~-+ve其中Ve是一个反中微子。以这个假设为基础,就能够容易解释β衰变中电子的连续能谱——居里标绘图。当H~3衰变为He~3时释     

探测中微子三步曲

1995年10月11日,瑞典皇家科学院宣布,美国加州大学的弗里德里克·莱因斯(F.Reines)因在50年代中期领导一实验小组,捕获到由泡利(W.Pauli)假设并认为“可能永远也探测不到”的粒子——中微子.而与美国斯坦福大学的马丁.佩尔(M.L.Perl)(因发现τ轻子)一起获得了1995年度的诺贝尔物理奖.中微子的发现,起源于人们对β衰变的研究.1930年12月4日,泡利为解决β衰变中的连续谱问题,假设在β衰变中,除了放射电子以外,还伴随着放射一种还不为人知的中性粒子(后由费米(E.Fermi)命名为中微子).随后,费米根据这一假设,建立了著名的β衰变理论.在β衰变中引入中微子,不仅可以解决能量守恒问题,也使动量和角动量得以保持守恒.一种粒子的引入,解决了三大守恒定律的困境,谁不为之动心呢?然而,如何切实地捕捉到中微子呢?却长久地困惑着人们!     

大学物理教材关于微观粒子的不足与改进

随着科学技术水平的不断发展,人类对微观世界的认识也在不断更新发展.而大学教材关于这方面的知识点,却没有得到更新,还保留在几十年前的水平.本文就如何改进这方面的知识和教学谈一点粗浅的看法.一、中微子简介1.中微子的发现1930年,奥地利物理学家泡利提出了一个假说,认为在β衰变过程中,除了电子之外,同时还有一种静止质量为零、电中性、与光子有所不同的新粒子放射出去,带走了另一部分能量,因此出现了能量亏损.这种粒子与物质的相互作用极弱,以至于用仪器也很难探测得到.未知粒子、电子和反冲核的能量总和是一个确定值,能量守恒仍然成立,只是这种未知粒子与电子之间能量分配比例可以变化而已.     

中微子探求之路

１预言中微子 １９世纪末，随着Ｘ射线、放射性和电子的连续发现，人类打破了原子不可再分的传统观念．可是，科学家在研究原子核放出电子转变成另一种新核的β衰变中，却发现了一个奇怪现象：β能谱是连续谱，且发生β衰变后的总能量减少了． 当时，量子理论大师玻尔也弄不清其中原因，他甚至认为，在亚原子粒子问题上，能量可能真的不守恒了．但这是一个人们不能接受的观点，因为能量守恒定律早已是公认的普遍的基本规律． 为了解决这个矛盾，奥地利物理学家泡利于１９３０年提出了一种新的假说，他认为；在β衰变中除了电子以外．同时还…     

动量守恒定律与原子核物理

动量守恒定律是自然界最普遍的规律 ,它不仅适用于宏观领域 ,对微观领域内的放射性元素的衰变 ,粒子间的相互作用同样有着广泛的应用 .一、动量守恒定律与中子的发现在认识原子核的艰难历程中 ,中子的发现有过一段曲折的经历 .1 93 0年德国物理学家玻特和他的学生贝克用放射性物质钋 (Po)放射出的α粒子去轰击轻金属铍 (Be)时 ,发现有一种贯穿力很强的中性射线产生 ,他们认为这是γ射线 .后来法国物理学家约里奥·居里夫妇也进行类似的实验 ,他们用玻特发现的这种中性射线去轰击含有很多氢原子的石蜡 ,结果有质子被打了出来 .对于这一现象 …     

2013年高考物理模拟试题（2）

一、选择题 1．1930年泡利提出,在β衰变中除了电子外还会放出不带电且几乎没有静质量的反中微子ve．氚是最简单的放射性原子核,     

关于衰变的计算题

一、衰变的基础知识原子核放出α粒子或β粒子后,变成新的原子核的变化称为原子核的衰变.其中放出α粒子的衰变为α衰变,放出β粒子的衰变为β衰变.γ射线一般是伴随着α衰变或β衰变而放出的.在书写衰变方程时,要做到质量数和电荷数守恒.由于α粒子为氦核(42He),β粒子为电子(0-1e),所以每进行一次α衰变,质量数减少4,电荷数减少2,或者说质子数减少2,中子数减少2;每进行一次β衰变,质量数保持不变,电荷数增加1,或者说一个中子(10n)转化为一个质子(11H).放射性元素衰变的快慢,常用半衰期来表示.放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间…     

物理

本试卷分第 卷 (选择题 )和第 卷 (非选择题 )两部分 ,满分 150分 ,考试时间 12 0分钟 .第 卷 (选择题 ,共 40分 )一、本题共 10小题 ,每小题 4分 ,共 40分 .在每小题给出的四个选项中 ,有的小题只有一个选项正确 ,有的小题有多个选项正确 .全部选对的得 4分 ,选不全的得 2分 ,有选错或不答的得 0分 .1.原子核自发地放出电子的现象称为 β衰变 ,开始时科学家曾认为β衰变中只放出电子 ,即β粒子 ,后来发现 ,这个过程中 ,除了放出电子以外 ,还放出一种叫作“反中微子”的粒子 ,反中微子不带电 ,与其他物质的相互作用极弱 .下面关于 β衰变…     

中微子与泡利

在众多的亚原子粒子家族中,中微子是最令人捉摸不定的基本态粒子。它们虽然只参与弱相互作用,但它们似乎具有许多独特的性质,它们与粒子物理和天体物理的基本理论有着广泛的和至关重要的联系。泡利是第一个预言中微子存在的理论物理学家,他有着和中微子一样的迷,既琢磨不透,又魅力无穷。     

关于"核衰变"和"核反应"

20 0 3年人教版高中物理课本第三册 (必修加选修 )第 73页练习 (三 )第 (4 )题是这样的 :2 3292 U(原子量为 2 3 2 .0 3 72 )衰变为2 2 890 Th(原子量为 2 2 8.0 2 87)时 ,释放出α粒子 (4 2 He的原子量为 4.0 0 2 6) .写出核反应方程 ,并且计算衰变过程中释放的能量 .在与之配     

谈中微子的由来及魅力

中微子这种看不见,摸不着的粒子,自从1930年泡利首先提出的概念以来,全世界的实验高能粒子物理学领域的科学家们都在苦苦地追寻它.例如荣获1995诺贝尔物理学奖的美国物理学家弗雷德里克·莱因斯,自1953年起,为了检测到中微子,他和他的同事们进行了三十多年的各种高难度的实验,以探测与中微子有关的效应.最终检测了中微子.为什么中微子有那么大的魅力吸引着科学家们呢.下面就中微子的魅力谈谈个人的看法.     

用德布罗意关系解题时的一个问题

先看两个习题: 题1.电子的能量分别为10eV和1MeV时,计算其相应的德布罗意波长。 题2.计算德布罗意波长分别为1(?)和1fm的质子的能量。 这两个习题是利用德布罗意关系E=hv和p=h/λ,进行粒子的能量与动量(或波长)之间的换算问题。但在解题前必须搞清楚题中“能量”这一概念的确切含义。因为“能量”有时表示粒子的总能量,即相对论能量(静能+动能),有时仅表示粒子的动能。另外,粒子的“能量”与动量的关系式也有不同的形式。在教学中,我们发现学生在这些问题上出观了各种各样的错误,因此有必要对这方面的问题进行详细地分析研究。 首先应当明确指出,德布罗意关系是相对论性的,E与P是粒子的相对论能量与动量,二者之间的关系为 E=2~(1/2)(c~2p~2+m_0~2c~4) m_0为粒子的静止质量,C为光速。粒子的动能T与动量P的关系为 T=E-m_0c~2=2~(1/2)(c~2p~2+m_0~2c~4-m_0c~2) 当粒子的速度u<已知粒子的能量w,计算粒子的波长λ。判断w是粒子的总能量还是动能,可以把粒子的静止能量作为标准,分以下情况:     

原子和原子核部分

一、单项选择题 1、原子核P经过一次α衰变和一次β衰变后,变为原子核Q,Q比P A.多1个中子 B.少1个中子 C.少2个中子 D.少3个中子 2、物理学史上,最先发现中子的物理学家是 A.卢瑟福 B.爱因斯坦 C.查德威克 D.玻尔 3、发现一种未知特性的X粒子组成的射线,对它进行实验得到如下结果     

美国哥伦比亚大学、哈佛大学、麻省理工学院等五十八所大学物理系联合在我国招考研究生试题及答案(续完)

6、在反应γ+p→k~+Λ~0中,可光生k~+介子.a)求在实验室(质子静止系)中,为了使上述反应能够发生的最小光子能量值.(Mk+=494MeV/c~2,M_Λ0=1116MeV/c~2)b)如果靶质子是不自由的,被束缚在原子核中,则质子在核中的运动(费米运动)允许a)中的反应在较小的入射光子能量下获得.对费米运动假定一个合适的值,试计算最小光子能量值.c)Λ~0在飞行中衰变为一个光子和一个π~-(M_(π~-)=140MeV/c~2).如果Λ~0具有速度0.8c,问:①在实验室系中,π~-子能够具有的最大动量是多少?②在垂直于Λ~0方向上的实验室系的最大动量分量是多少,解:a)用相同的字母表示该粒子及其四维动量.     

电磁学复习应注意的几个问题

一.衰变规律中的带电微粒在磁场中运动受洛伦兹力作用,同时亦遵守动量守恒定律.[例1]K-介子衰变的方程为K-邛仔-+仔0,其中K-介子和仔-介子带负的基元电荷,仔0介子不带电.一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的仔-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径RK-与R仔-之比为2∶1.仔0介子的轨迹未画出.由此可知仔-的动量大小与仔0的动量大小之比为A.1∶1;B.1∶2;C.1∶3;D.1∶6.[解析]以往资料中多出现衰变前合动量为零的情况,较易掌握.本题K-介子衰变前的动量不为零.运动的粒子所受洛伦兹力f洛=…     

谈谈薛定谔方程及其解

本文采用与经典理论类比的办法,谈谈薛定谔方程及其解的特点。薛定谔方程的提出。1923年～1924年间,德国物理学家德布洛依在光的波粒二象性的启发下,大胆地提出了那些静止质量不为零的粒子,如电子、质子、中子、原子、分子等实物粒子也具有波粒二象性,这种新颖和尖锐性的假说在当时引起了很多物理学家的关注。1927年～1928年戴维斯——革末和 G.P 汤姆逊等人先后做了电子衍射实验,证明了电子具有波动性。后     

尖刻、挑剔的科学家——沃尔夫冈·泡利

沃尔夫冈·泡利(1900-1958),瑞士籍奥地利物理学家,慕尼黑大学博士,曾先后在格丁根大学、哥本哈根大学和汉堡大学任教.他是上世纪初一位罕见的天才,对相对论及量子力学都有杰出贡献,在19岁(1919年)时就写下了一篇关于广义相对论理论和实验结果的总结性论文,当时距爱因斯坦发表"广义相对论"(1916年)才3年.     

浅析电磁场中原子核衰变问题

在原子核物理学中 ,利用电场或磁场研究各种基本粒子的性质是一种常用的方法 .这种方法的运用体现了电磁学与原子核物理学知识的交叉综合 ,突出了应用电磁学知识处理实际物理问题的灵活性 ,我们在学习中应加以重视 .本文就利用电磁场研究原子核衰变类问题进行探讨 .一、利用电磁场确定原子核衰变放出射线的性质及组成放射性元素衰变时放出的射线共有三种 :α射线、β射线和γ射线 ,它们的本质分别为氦核 (4 2 He) ,电子 (　 0- 1e)和频率极高的光子 (电磁波 ) .若将原子核衰变放出的射线引入电场或磁场中 ,由它们的偏转情况便可确定放射线的性质及组成 ,如图 1、2所示 (铅盒中为放射性物质 ) .图 1　　　　　　　　图 2例 1　如图 3所示 ,R是一放射源 ,虚线框图 3内有匀强磁场 B,LL′是一厚纸板 ,MN是荧光屏 .实验中 ,发现在荧光屏 O、P两处有亮斑 ,则此时的磁场方向 ,到达 O、P点的射线与实验相符的有 :选项磁场方向到达 O点射线到达 P点射线A竖直向上β射线α射线B 竖直向下 α射线 β射线C 垂直纸面向里 γ射线 β射线D垂直纸面向外γ射线α射线　　解析　由α射线贯穿物质的本领最弱...     

巧构等腰三角形妙证两角互余题

题　若 b>a>0 ,　bsin2 α=asin2 β,bcos2 α acos2 β=b,α,β∈ (0 ,π2 ) .求证 :α 2 β=π2 .此题常规的证明方法是利用已知条件先证明 cos(α 2 β) =0 (或 sin(α 2 β) =1 ) ,再利用余弦函数值等于 0 (或正弦函数值等于1 )的角 α 2 β在 (0 ,3π2 )内只有 π2 来证 .事实上 ,若联想所给条件的几何意义 ,便可构造等腰三角形 ,巧妙地加以证明 .证明　∵ bcos 2α acos 2β=b,∴acos2 β=b(1 - cos2 α) >0 .由 β∈ (0 ,π2 ) ,知 2 β∈ (0 ,π2 ) .由 bcos 2α=b- acos 2β>a(1 - cos 2β)图 1>0及 α∈ (0 ,π2 )知 2 α∈…     

方程的解不能随便丢

伟大的物理学家爱因斯坦在20世纪初指出,以速度 v 运动的粒子总能量可按下式计算 E~2=c~2p~2+M~2c~4(式中 c 表示光速,p 表示粒子动量 p=Mv),于是可算出粒子总能量E=±(c~2p~2+M~2c~4)~(1/2).对于粒子能量,所得正解容易理解,但对带有负号的第二个解多数科学家觉得不可思议,甚至认为这个荒谬的负解是由爱因斯坦的大意造成的.然而,时年只有