Мюоны масса

Мюонные атомы. Мюонный атом получают, заменяя электрон в атоме отрицательным мюоном. Масса мюона в 207 раз больше массы электрона, поэтому он располагается в 207 раз ближе к ядру, чем замещенный им электрон. Энергия связи мюона в 207 раз больше энергии связи электрона в атоме, и фотоны характеристического рентгеновского излучения, испускаемого мюонами при переходе с одной орбиты на другую, имеют энергию порядка 1 МэВ. Они легко регистрируются прецизионными у-спектрометрами, используемыми в ядерной физике. [c.89]

Рассмотрим, например, распад л-мезона. Экспериментально установлено, что заряженные л-мезоны распадаются на мюон и нейтрино Согласно табличным данным, массы покоя этих частиц (в единицах массы покоя электрона) равны соответственно 273,2, 206,8 и 0. Отсюда следует, что масса покоя в результате распада уменьшается на 66,4 электронной массы. Так как массе покоя электрона соответствует энергия 0,51 МэВ, то энергия данного распада Q=66,4-0,51 МэВ = 34 МэВ, что находится в точном соответствии с результатами эксперимента. [c.229]

В настоящее время значение массы мюонов принято т = [c.74]

Открытие --мезонов (пионов). В послевоенные годы с новой силой возобновилось исследование элементарных частиц. В 1947 г. английский физик С. Пауэлл с сотрудниками на больших высотах над уровнем моря облучили космическими лучами ядерные фотопластинки, После проявления они обнаружили на пластинках треки заряженных мезонов с массой (200 300) /и,,. Дальнейшее более обстоятельное изучение показало, что треки принадлежат новым, неизвестным до сих пор частицам. Иа рисунке 24, а приведена схема движения н последовательного распада этой неизвестной (л ) частицы. При распаде этой частицы образуется мюон (р." ). Неизвестная частица была названа я -мезоном [c.75]

Возможно, что различие в массах ji-мезона и электрона каким-то образом связано с различием мюонных и электронных нейтрино (см. 11, п. 3 и 17, п. 4). Однако эту связь в настоящее время понять трудно, так как различие в свойствах нейтрино относится к особенностям слабого взаимодействия, которое, казалось бы, не может заметным образом влиять на значение массы частицы. [c.125]

Масса покоя мюона в атомных единицах массы [c.14]

У мюонных атомов с большим значением Z (т. е. с очень тяжелыми ядрами) можно пренебречь поправкой на приведенную массу и в формулах 30 учитывать лишь замену массы электрона на массу мюона. Поэтому боровский радиус тяжелых [c.196]

Упомянем еще об одной реакции, вызываемой слабыми взаимодействиями, а именно, о захвате отрицательных мюонов ядрами. Такой мюон, попадая в вещество, легко (ему не мешает принцип Паули) проникает сквозь электронные оболочки атома и садится на свою собственную /С-оболочку, радиус которой в двести раз меньше радиуса соответствующей электронной оболочки за счет большей массы мюона. В результате мюон оказывается в непосредственной окрестности ядра и проводит внутри него заметную долю своего времени. Это делает весьма вероятной реакцию fi -захвата [c.424]

Под действием космического излучения возникают только два вида мезонов, способных достигать поверхности Земли пи-мезоны (пионы) и мю-мезоны (мюоны). Мезоны обладают чрезвычайно малым временем жизни. Заряженные мезоны распадаются с образованием электрона (позитрона) и нейтральной частицы с нулевой массой, называемой нейтрино. Нейтральные мезоны распадаются по другой схеме. Мезоны, которые образуются под действием первичного космического излучения, вероятно, не представляют опасности для здоровья людей, хотя они и находятся постоянно в поле мезонного излучения. [c.333]

Мюонные атомы. Таким термином обозначаются атомы, заряд ядра которых Ze, а электрон замещен отрицательным мюоном Масса и время жизни отрицательного мюона равны соответствующим величинам по-ложительрюго мюона, а его заряд имеет отрицательный знак. Все формулы 30, 31 остаются для мюонных aioMOB без изменения, надо лишь в них заменить массу электрона на массу отрицательного мюона, которая в 207 раз больше. В результате получается, что входящая в формулы приведенная масса увеличивается в 186 раз. [c.196]

Прохождение электронов и позитронов через вещество качественно отличается от прохождения остальных заряженных частиц. Главной причиной этого является малость масс электрона и позитрона. Напомним, что среди остальных заряженных частиц легчайшей является мюон, масса которого в 200 раз больше электронной. Из-за малости массы для налетающего электрона (позитрона) относительно велико изменение импульса при каждом столкновении в веществе. А это в свою очередь приводит к тому, что электрон, во-первых, может значительно отклоняться от первоначального направления движения и, во-вторых, может порождать [c.441]

ЯкГц примерно в сто раз нормальный маге. момент мюона масса мюона). [c.225]

Частицы с массой мюонов и более легкие ( х, е, v) называются лептонами (легкими частицами) частицы с промежу- [c.438]

Открытие ] .-мезонов (а-частиц). Продолжая исследовать космические лучи методом камеры Вильсона, К- Андерсон и С. Неддер-мейер в 1937—1938 гг. получили фотографии треков заряженных частиц с массой около 200 т . Так как масса обнаруженной частицы больше массы электрона т,.. но меньше массы протона Шр, то частица была названа мезоном (це стоС — средний). Для отличия от других мезонов позднее эта частица была названа ц-мезо-н о м или мюоном. [c.74]

В 1937 г. К. Андерсон и С. Неддермейер (см. 10) в составе космических лучей обнаружили заряженные частицы с массой 206,7 ш , спином S = Vj, с зарядом + е и — ей обладающих временем жизни 2,2-10 сек. Эти частицы были названы [ .-мезо-нами ( х и р. ), и ошибочно им приписывалась роль мезонов Юкавы. Последующие исследования свойств [ .-мезонов показали, что они очень незначительно взаимодействуют с нуклонами — примерно в 10 раз слабее, чем если бы они действительно были квантами ядерного поля, поэтому они не могут выполнять роль мезонов Юкавы. В настоящее время эти частицы называются р, -частицами или +-мюонами. [c.339]

В 1947 г. английские ученые С. Поуэлл, Г. Оккиалини и другие в составе космических лучей открыли я-мезоны (я-мезон — первичный мезон, который, распадаясь, дает мюоны 10). я-мезоны имеют заряд + е и — е, а массы 273,2 т,,, нулевой спин и время жизни 2,55-10 сек.. Несколько позднее (1950) был открыт нейтральный я-мезон (яо), с массой 264,2 т , нулевым спином и временем жизни <2,1-10 сек. В настоящее время известно три сорта я-мезонов я , я ,, они интенсивно взаимодействуют с нуклонами, легко рождаются при столкновении нуклонов с ядрами, т. е. являются ядерно-активными. В наше время считается общепринятым, что я-мезоны являются квантами ядерного поля, которые предсказал X. Юкава, и что они ответственны за основную часть ядерных сил ( 27). [c.339]

В 1938 г., продолжая опыты с камерой Вильсона, Андерсон и Неддермейер получили фотографию траектории заряженной частицы с массой около 200 те. Так как обнаруженная частица имеет массу, промежуточную между массой электрона и протона, то она была названа мезоном. Впоследствии для отличия от других мезонов частица с массой около 200 гпе была названа )д,-мезо-ном (мюоном). Современное значение массы ц-мезона 207 те. [c.552]

История открытия ядерных квантов очень интересна и поучительна. Вначале было сделано неправильное заключение о том, что ими являются обнаруженные в 1938 г. в составе космических лучей 11-мезоны (мюоны)—частицы с массой т = 207 т е. Однако вскоре выяснилось, что мюоны не участвуют в сильном ядерном взаимодействии (подробнее о свойствах мюонов см. 11). Позднее (1947—1950 гг.) сначала в составе космических лучей, а затем и на ускорителях были обнаружены пионы, или я-мезоны (я+, п и я ) — оильновзаимодействующие частицы из класса мезонов с барионным зарядом В = 0, массой т 270т е, изоспином Т=1, спином 8 = 0 и отрицательной внутренней четностью Р =—1. [c.11]

В 1938 г., продолжая опыты с камерой Вильсона, Андерсон и Неддермейер получили фотографию траектории заряженной частицы с массой около 200те. Так как обнаруженная частица имеет массу, промежуточную между массой электрона и протона, то она была названа мезоном. Впоследствии для отличия от других мезонов частица с массой около 200mg была названа ц-мезоном. В соответствии с двумя знаками заряда различают ц+-мезоп и [1--мезон. Б настоящее время [i-мезоны принято называть мюонами. Современное значение массы мюона = (206,767 rt 0,003) т . [c.110]

Огношенне мае-сы электрона к массе мюона Отношение массы электрона к массе протона [c.12]

Примерно в это время физики обнаружили, что на Землю из космического пространства непрерывно падает поток частиц, обладающих огромной энергией (космические лучи). С их помощью были найдены экспериментальные доказательства существования мезонов. В 1936—1938 гг. К. Андерсон и С. Неддер-майер получили в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, необычные треки частиц. По искривлению треков они определили их массу. Она оказалась меньше, чем следовало из теоретических оценок, ss207m,. Частица была названа мюоном. Различие между теоретической и экспериментально полученной массами пока не вызывало беспокойства. Благодушно считалось, что с помощью известных к этому времени частиц — электрона, протона, нейтрона и мюона — можно построить вполне удовлетворительную картину строения материи на субатомном уровне. [c.185]

Число элементарных частиц резко возрастает. Увы, это было скорее желаемым, чем действительным. После окончания второй мировой войны в 1947 г. группой английских физиков под руководством С. Пауэлла в космических лучах была найдена еще одна элементарная частица, имеющая массу примерно 273 /и,. Выяснилось, что именно эти частицы, названные пионами или л-мезона-ми, являются переносчиками ядерного взаимодействия, а ранее предназначавшийся на эту роль мюон вообще не пршшмает в нем участия (мюоны — слабо взаимодействующие частицы). [c.185]

V2 и массой, приблизительно в 207 раз превьплающей массу электрона относятся к классу лентонов. Отрицательно заряженный (ц ) и положительно заряжен-1Ш1Й (ц" ) мюоны являются часпщей и античастицей по отношению друг к другу. [c.226]

Позитроний и мюоний. Позитронием называется водороподобная система, состоящая из позитрона и электрона е . Позитрон имеет массу электрона и единичный положительный заряд. Для этой системы Z = 1, а приведенная масса почти в два раза меньше приведенной массы для атома водорода. Поэтому радиус боров-ской орбиты у позитрония в два раза больше, а ионизационный потенциал в два раза меньше, чем соответствующие значения у атома водорода. [c.196]

Мюоний состоит из положительного мюона и электрона. Мюон аналогичен по своим свойствам позитрону, но имеет массу, примерно в 207 раз большую массы позитрона. Он относится, так же как позитрон и электрон, к классу частиц, называемых лептонами, которые не участвуют в сильных взаимодействиях. Мюон нестаби.пен, и его время жизни равно примерно 2,2 мкс. Для мюона Z = 1, а приведенная масса практически равна приведенной массе атома водорода. Поэтому боровский радиус и ионизационный потенциал у мю-ония практически равны соответствующим величинам атома водорода. [c.196]

Водородоподобными атомами и системами называются структуры, состоящие из двух точечных масс, между которыми действуют злектрические силы притяжения. К ним относятся водородоподобные ионы и изотопы водорода, позитроний и мюоний, мюонные атомы, адронные атомы. [c.197]

Мезоатомами называются атомы, у которых один из электронов заменен мюоном (см. гл. VII, 3) — отрицательно заряженной частицей с массой т , в 207 раз большей массы электрона и подобно электрону не участвующей в ядерных взаимодействиях. За счет соотношения неопределенностей (1.20) мюон в низшем энергетическом состоянии (на К-оболочке) в среднем находится в 207 раз ближе к центру ядра, чем электрон (в аналогичном состоянии). Поэтому такой мюон с заметной вероятностью находится внутри ядра, где- потенциал существенно меньше кулоновского по абсолютной величине. Это приводит к уменьшению энергии связи мюона. Величина этого уменьшения зависит от R j,. О масштабах этой зависимости можно судить, например, по тому, что в мезоатоме свинца энергия связи /С-уровня мюона уменьшается за счет нето-чечности ядра на 6,5 МэВ. [c.56]

В начале этого параграфа мы говорили, что в квантовую электродинамику можно наряду с электронами и позитронами включить еще положительный и отрицательный мюоны. Удивительным свойством мюона является его полное сходство с электроном во всех свойствах, кроме массы. Обе частицы электрически заряжены и имеют спин половина. Обе частицы не подвержены сильным взаимодействиям. Электромагнитное взаимодействие для обеих частиц совершенно одинаково вплоть до таких тонких деталей, как, скажем, поправка (7.95) к магнитному моменту (но, конечно, в выражение для магнетона Бора у каждой частицы входит своя масса). Забегая вперед, скажем, что и в отношении слабых взаимодействий электрон и мюон ведут себя совершенно одинаково. И то, что в слабых взаимодействиях мюон распадается на электрон (см. (7.50)), а не наоборот, получается только потому, что мюон тяжелее электрона. Почему в природе существуют две частицы, так сильно различающиеся по массе и столь сходные во всех остальных отношениях Это, пожалуй, один из самых загадочных вопросов физики элементарных частиц. Что же касается практического участия мюонов в квантовоэлектродинамических процессах, то оно в общем-то невелико из-за большой массы мюона. Если явления с виртуальными электронами разыгрываются в области HIm , то явления с виртуальными мезонами ограничиваются областью, размеры которой в двести раз меньше. Поэтому сечение процессов с участием виртуальных мюонов (комптон-эффект, рождение пар и т. д.) на 4—5 порядков меньше соответствующих электронных сечений. Например, сечение комптон-эффекта уменьшается в 200 = 4-10 раз из-за того, что в знаменателе формулы для г1 (см. (7.85)) стоит квадрат массы. Кроме того, про- [c.341]

Всякую теорию удобно проверять на простейших системах, где возможны достаточно точные расчеты. В квантовой электродинамике такой главной пробной системой издавна являлся атом водорода. Однако атом водорода — не единственная связанная система двух тел в квантовой электродинамике. Действительно, такую систему можно составить из любых двух частиц с противоположными зарядами, например е" — — е, — р. Эти водородоподобные системы называются соответственно позитроний, мюоний и мезоводород. Энергия частицы приведенной массы Шпр.ш (см. приложение I) в кулоновском поле притяжения единичных зарядов имеет вид [c.342]

Из (7.97) видно, что при увеличении приведенной массы в п раз энергии уровней водородоподобного атома в п раз увеличатся, а радиусы соответствующих орбит в п раз уменьшатся. Например, у позитрона приведенная масса равна т/2, так что энергия его уровней вдвое меньше, чем уровней атома водорода, а орбиты — вдвое больше. Напротив, у мезоводорода энергии уровней в двести раз больше, чем у обычного водорода, а радиусы орбит — в двести раз меньше. Малость орбит мезоатомов приводит ко многим интересным эффектам. Медленный отрицательный мюон легко проникает сквозь атомную оболочку и садится на свою /С-оболочку в непосредственной близости от ядра. В тяжелых ядрах радиус орбиты мюона становится сравнимым с радиусом ядра. Поэтому мюон основную часть времени проводит внутри ядра и тем самым чувствует его форму. Действительно, для ядра с атомным номером Z = 40 радиус мюонной К-орбиты равен 6-10 см, что примерно соответствует радиусу R ядра циркония R ж6-10 см). [c.342]

С др. стороны, К Л незаменил1ы в качестве естеств. источника частиц высокой энергии нри изучении >ле-ментарнон структуры вещества и взаимодействий между элементарными частицами. Исследования такого рода относятся к ядерно-физическому аспек-т у КЛ. Именно детальное изучение зарядов и масс вторичных КЛ привело к открытию позитронов (1932), мюонов (1937), л- и К-мезонов (1947), а также А -, --гиперонов. Исследования КЛ в ядерно-фиа. аспекте продолжаются в основном с целью определения характеристик элементарного акта ядерного взаимодействия при энергиях эВ кроме того, они дают информацию об интенсивности, спектре и анизотропии частиц при —10 эВ, что очень важно для поиска источников КЛ и механизмов их ускорогия. КЛ ещё долго будут оставаться уникальным источником частиц сверхвысоких энергий, т. к. на самых мощных совр. ускорителях макс. достигнутая энергия пока не превышает 10 эВ, [c.471]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...