Сохранение электрического заряда

Закон сохранения электрического заряда. . . . 128 [c.127]

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА [c.128]

Закон сохранения электрического заряда. Установим на демонстрационном столе два одинаковых электрометра. На стержне первого из них укрепим металлический диск и поставим на него второй такой же диск с ручкой из изолятора. Между дисками поместим прослойку из с ч на или другого материала, являющегося изолятором. Взявшись за ручку, совершим несколько движений верхним диском по прослойке и поднимем этот диск (рис. 125). [c.129]

Этот экспериментально установленный факт называется законом сохранения электрического заряда. [c.130]

Особый случай представляет встреча заряженных античастиц, например электрона и позитрона. В этом случае положительный и отрицательный электрические заряды действительно исчезают, но в полном соответствии с законом сохранения электрического заряда, так как алгебраическая сумма зарядов электрона и позитрона равна нулю. [c.131]

Если на одном конце трубы под действием электрического поля заряженной палочки появился положительный электрический заряд, то на другом конце в соответствии с законом сохранения электрического заряда должен появиться равный ему по абсолютному значению отрицательный электрический заряд. [c.141]

Закон сохранения электрического заряда — один из фундаментальных законов природы, утверждающий, что алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, т. е. совершенно строго в каждой реакции с участием элементарных частиц суммарный электрический заряд частиц, вступающих в реакцию, всегда равняется суммарному заряду частиц-продуктов реакции. Некоторые примеры приведены в таблице 21. [c.353]

Легко предсказать свойства нейтрино. В соответствии с законом сохранения электрического заряда и с тем, что нейтрино че ионизует атомов среды, через которую оно пролетает, заряд нейтрино должен быть равен нулю. Масса нейтрино тоже должна быть равна нулю (или во всяком случае много меньше массы электрона — см. п.З этого параграфа). Это связано с тем, что нейтрино уносит большую часть энергии р-распада. Из отсутствия ионизации следует также равенство нулю или чрезвычайная малость магнитного момента нейтрино. Спин нейтрино должен быть полуцелым. Это связано с тем, что характер спина (целый или полуцелый) атомного ядра определяется, как было показано в 4, массовым числом А. В процессе р-распада А не меняется и, следовательно, характер спина ядра должен сохраняться. Вместе с тем вылетающий в результате р-распада электрон уносит с собой спин /г/2, что должно привести к изменению характера спина ядра. Противоречие устраняется, если приписать нейтрино полуцелый спин. Теоретический расчет формы р-спектра, сделанный в разных предположениях относительно значения спина нейтрино, показал, что его спин должен быть равен h /2. Проведенное рассуждение одинаково справедливо как для р--распада, так и для р+-распада. [c.144]

При изучении ядерной реакции представляют интерес идентификация каналов реакции, сравнительная вероятность протекания ее по разным каналам при различных энергиях падающих частиц, энергия и угловое распределение образующихся частиц, а также их внутреннее состояние (энергия возбуждения, спин, четность, изотопический спин). Многие сведения о ядерных реакциях могут быть получены в результате применения законов сохранения, которые накладывают определенные ограничения на характер протекания ядерных реакций. Мы рассмотрим законы сохранения электрического заряда, числа нуклонов, энергии, импульса, момента количества движения, четности, изотопического спина. [c.258]

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА И ЧИСЛА НУКЛОНОВ (БАРИОННОГО ЗАРЯДА) [c.259]

Кроме закона сохранения полной энергии в ядерных реакциях выполняется еще целый ряд законов сохранения законы сохранения электрического заряда и числа нуклонов (т. е. барионного заряда) , законы сохранения импульса, момента количества движения и четности, а также закон сохранения изотопического спина. Последний закон сохранения является следствием зарядовой независимости (изотопической инвариантности ) ядерных сил все три элементарные, чисто ядерные (т. е. без учета электромагнитного) взаимодействия нуклонов тождественны р — р = п — п = п — р), если нуклоны находятся в одинаковых пространственных и спиновых состояниях. [c.282]

Предполагая, что закон сохранения барионного заряда должен выполняться в процессе рождения я -мезонов, и используя закон сохранения электрического заряда, легко записать схемы ядерных реакций, в которых могут рождаться л -мезоны под действием быстрых протонов [c.567]

Любопытно отметить, что процесс (11.20) противоречит гипотезе о существовании кванта слабого взаимодействия — заряженного 1 -бозона (диаграмма 69 не согласуется с законом сохранения электрического заряда). [c.115]

Из-за дробности электрического заряда ему не на что распадаться, В связи с этим такие кварки могут накапливаться в земной коре или в воде океана. Более тяжелые кварки могут превращаться в легкие без нарушения закона сохранения электрического заряда. [c.317]

В физике ядерных реакций очень существенны законы сохранения, Каждый закон сохранения состоит в том, что определенная физическая величина должна быть одинаковой до и после столкновения. Тем самым требование сохранения всегда накладывает какие-то ограничения, или, как их называют, запреты, на характеристики конечных продуктов. Так, из закона сохранения электрического заряда следует, что суммарный заряд продуктов реакции должен равняться суммарному заряду исходных частиц. Поэтому, например, в реакциях (р, п) электрический заряд ядра должен возрастать на единицу [c.118]

Ко второй группе мы отнесем точные законы сохранения зарядов. Все эти законы аналогичны закону сохранения электрического заряда. Любой физической системе приписываются целочисленный заряд каждого сорта, причем каждый заряд аддитивен и сохраня- [c.283]

Роль законов сохранения зарядов сводится к запрещению процессов с изменением величины хотя бы одного из суммарных зарядов. Например, распад дейтрона d на положительный пион я+ и у-квант не запрещен законом сохранения электрического заряда, но запрещен законом сохранения барионного заряда, так как дейтрон обладает барионным зарядом В = 2, а положительный пион имеет нулевой барионный заряд [c.288]

Другой пример. Какова минимальная энергия, необходимая для получения 2 -гиперона при столкновении протон — протон Система из двух протонов имеет барионный заряд, равный двум, и нулевую странность. Поэтому, Ьо-первых, в конечном состоянии должно остаться два бариона. Во-вторых, если один из этих барионов будет S -гипероном, странность которого 5 = —1, то для сохранения странности при этом должна появиться еще частица со странностью 5 = 1. Эта частица должна также иметь нулевой барионный заряд, т. е. быть каоном. Из сохранения электрического заряда следует, что этот каон электрически нейтрален. В целом реакция имеет вид [c.311]

Несколько слов о законе сохранения барионного заряда, который имеет место наряду с законом сохранения электрического заряда. Согласно этому закону каждой частице можно приписать некоторое целочисленное значение барионного заряда таким образом, что алгебраическая сумма барионных зарядов всех частиц будет постоянной вне зависимости от происходящих процессов. К примеру, барионные заряды электрона и 7-кванта равны нулю барионные заряды протона и нейтрона равны единице. Следовательно, массовое число А определяет барионный заряд ядра. Этот закон обеспечивает стабильность атомного ядра и запрещает энергетически выгодные превращения частиц. [c.488]

П4.3.2. Законы сохранения в ядерных реакциях. В любой ядерной реакции выполняются законы сохранения электрических зарядов, массовых чисел, энергии, импульса и момента импульса. [c.506]

Подставляя эти выражения в уравнение (13.60) и затем полученное выражение в уравнение сохранения электрического заряда, получим уравнение для плотности заряда п — ка+)- [c.491]

В уравнениях, выражающих радиоактивные превращения или искусственно вызванные ядерные реакции, сумма массовых чисел в одной части уравнения должна быть равна их сумме в другой части. Это выражает факт неуничтожаемости нуклонов при ядерных превращениях. При ядерных превращениях строго выполняется также и закон сохранения электрического заряда. [c.83]

Из закона сохранения электрического заряда и закона сохранения массовых чисел вытекает правило смещения, установленное около 1913 г. независимо друг от друга английским физиком, Ф. Содди и немецким физиком К- Фаянсом. Это правило имело большое значение в истории изучения радиоактивности, так как оно сравнительно просто позволяло определить место (и предсказав) свойства) получающегося элемента — изотопа в периодической системе, исходя из положения распадающегося изотопа. [c.208]

Прежде всего в ядерных реакциях имеет место закон сохранения электрического заряда. Полный электрический заряд (точнее, Q Ne —Ne ) ядра А и частицы а всегда равняется полному заряду продуктов реакции В -г Ь, ни в одной из наблюдавшихся реакций не отмечено нарушения этого положения. В процессе реакции возможно превращение протона в нейтрон (или наоборот), но при этом обязательно возникает позитрон или положительный мезон или же исчезает электрон. Образование электронно-иозитронных пар также подтверждает высказанное правило. При записи ядерных реакций формально это выражается в том, что суммы нижних индексов, выражаюш,их порядковый номер — заряд ядра и частицы,— в правой и левой частях уравнения ядерной реакции должны быть равны (см. реакции VH.2 и УП.З). [c.265]

Сильные взаимодействия имеют место между нуклонами, антинуклонами, гиперонами, антигиперонами, между л"--, я -, / -мезонами. Сильные взаимодействия не имеют места для леп-тонов. Сильными взаимодействиями обусловлены связи нуклонов в ядре (почему они и называются ядерными взаимодействиями) и процессы образования гиперонов и мезонов при ядерных столкновениях. Основная часть ядерного взаимодействия (ядерных сил), по-видимому, обусловлена л-мезонным обменом между нуклонами в ядре. Поэтому сильное взаимодействие называется также я-ме-зонным взаимодействием. Эти взаимодействия характеризуются следующими законами сохранения электрического заряда, барион-ного заряда, энергии, импульса, спина (момента количества движения), изотопического спина Т и его проекции странности (вытекает из законов сохранения Т , электрического и барионного зарядов), четности. [c.360]

Из этого ура1внения следует, что образование антинуклона может происходить только вместе с нуклоном, подобно тому как при рождении (е+—е )-пары позитрон образуется только вместе с электроном. При этом по отношению к процессам рождения и аннигиляции оба типа нуклонов (р и п) и антинуклонов р и Я) выступают симметричным образом. Это означает, что процесс аннигиляции наблюдается при столкновении любого нуклона (р или п) с любым антинуклоном р или п). То же относится и к процессу их совместного образования. (Разумеется, при составлении соответствующих уравнений надо учитывать закон сохранения электрического заряда.) [c.217]

Строгие законы сохранения квантовых чисел элементарных частиц имеют место во всех видах взаимодействия. К таким законам, нарушение которых пока не обнаружено, относятся сохранение электрического заряда — суммарный электрический заряд частиц в начале процесса взаимодействия и суммарный электрический заряд частиц, образующихся в результате взаимодействия, совпадают (электрический заряд элементарной частицы по абсолютному значению кратен заряду электрона е) сохранение барионного заряда — во всех процессах взаимодействия изменение числа барионов должно сопровождаться точно таким же изменением числа аити-барионов. Барионам приписывается барионный заряд В=1, антибарионам В=—1. Барионный заряд остальных частиц В = 0 электронный, мюонный и т-лептонный заряды приписываются соответственно электрону и электронному нейтрино v (/s=l), мюону и мюонному нейтрино Vii fIiL = l), т-лептону и т-нейтрино vi (/- = 1). Антилептонам приписываются противоположные по знаку лептонные заряды. Для остальных известных частиц = =/х =.0. Экспериментальные данные свидетельствуют о сохранении лептонных зарядов всех трех разновидностей в отдельности. Имеются теоретические основания полагать, что законы сохранения барионного и лептонных зарядов не являются строгими [3]. [c.971]

Атомный номер Z равен электрическому заряду ядра в единицах абсолютной величины заряда электрона. Электрический заряд является целочисленной ) величиной, строго сохраняющейся при любых (в том числе и при неэлектромагнитных) взаимодействиях. Совокупность имеющихся экспериментальных данных о взаимопревращениях атомных ядер и элементарных частиц показывает, что кроме закона сохранения электрического заряда существует аналогичный строгий закон сохранения барионного заряда. Именно, каждой частице можно приписать некоторое значение барионного заряда, причем алгебраическая сумма барионных зарядов всех частиц остается неизменной при каких угодно процессах. Барионные заряды всех частиц целочисленны. Барионный заряд электрона и v-кванта )авен нулю, а барионные заряды протона и нейтрона равны единице. Лоэтому массовое число А является барионным зарядом ядра. Закон сохранения барионного заряда обеспечивает стабильность атомных ядер. Например, этим законом запрещается выгодное энергетически и разрешенное всеми остальными законами сохранения превращение двух нейтронов ядра в пару легчайших частиц — v-квантов. Закон [c.35]

Конечно, не все реакции рождения частиц возможны даже при достаточно большой кинетической энергии столкновения. Многие из них запрещены законом сохранения электрического заряда и другими законами сохранения, подробно рассматриваемыми в следующих параграфах. Несмотря на это, можно утверждать, что при достаточно высокой энергии любого столкновения возможно рождение каких угодно частиц. Например, из-за сохранения электрического и барионного (см. гл. И, 2, а также 2 этой главы) зарядов при столкновении двух протонов не может родиться третий протон. Но у протона есть двойник — антипротон р, у которого оба заряда равны по абсолютной величине и противоположны по знаку зарядам протона. Поэтому рождение пары протон — антипротон законами сохранения зарядов не запрещено. Как образно выразился Д. И. Бло-хинцев, при столкновении протон — протон может породиться хоть вся Вселенная, была бы достаточно велика энергия столкновения. [c.274]

Но в слабых взаимодействиях за один распад странность может измениться не более чем на единицу (см. условие е)). Поэтому каскадный гиперон может превратиться в обычные частицы не сразу, а лишь путем нескольких последовательных распадов. Этот каскад распадов и породил название этих частиц. Для примера рассмотрим распад Н -гиперона. Так как для этой частицы S = —2, В = I, то при распаде должна получиться система с S = —1, В = I. Такой системой является комбинация нуклон плюс антикаон, например, п + К - Но согласно табл. 7.3 т=о< т + так что такой распад энергетически невозможен. С другой стороны, системой с S = —1, В = 1 является обычный, не каскадный, гиперон, например Л. Но превращение Е -гиперона в один Л-гнперон тоже невозможно энергетически, так как Е -гиперону надо избавиться от избытка энергии, возникающей вследствие разности масс Е и Л-частиц. Эту избыточную энергию может унести частица с В = О, S = О, т. е. пион. Отсюда, учтя еще закон сохранения электрического заряда, получим, что Е -гиперон должен распадаться так [c.312]

Применение гидродинамики специально к законам сохранения вещества и энергии привело к разработке разветвленных дисциплин о массо-обмене и теплообмене. В меньшей степени разработан вопрос об электрообмене (зарядообмене), связанный с законом сохранения электрических зарядов. [c.277]

Процессы, запрещенные законом сохранения лептонного заряда (хотя они разрешены законами сохранения электрического заряда, энергии и импульса), такие, как безнейтринный двойной Р-распад [c.251]

Из закона сохранения барионного заряда следует, что протон не может превратиться, например, в позитрон и фотон, хотя такое превращение ие нарушило бы ни закона сохранения электрического заряда, ни законов сохранения энергии, импульса и др. Если бы такое превращение было возможно, оно привело бы к аннигиляции атомов, так как позитроны, возникшие при исчезновении из протонов ядра, анннгилировали бы с электронами атомных оболочек [c.251]

Скалярные модели снонтанного нарушения симметрии. Программа Гейзенберга и стимулированные ею сверхпроводящие модели элементарных частиц вызвали в первой половине 60-х годов значительный всплеск интереса к спонтанному нарушению симметрии у теоретиков-полевиков ). Этот интерес был подогрет сложившимся тогда пониманием факта, что для мира элементарных частиц типично некоторое нарушение большинства типов симметрии (кроме релятивистской инвариантности, закона сохранения электрического заряда и т.п.). Именно тогда были сформулированы постановка проблемы спонтанного нарушения симметрии в квантовой теории поля [21], теорема Голдстоуна [22] и др. Это в свою очередь привело к более глубокому пониманию спонтанного нарушения симметрии в теории многих тел и, в частности, в теории сверхпроводимости. [c.186]

Фарадей (Faraday) Майкл (1791-1867) — английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле. Учился самостоятельно. Ввел основные понятия электромагнитного поля, высказал идею существования электромагнитных волн. Идею электромагнитного поля А. Эйнштейн рассматривал как самое важное открытие со времен Ньютона и в связи с этим писал Надо иметь могучий дар научного предвидения, чтобы распознать, что в описании электрических явлений не заряды и не частицы описывают суть явлений, а скорее пространство между зарядами и частицами . Открыл электромагнитную индукцию. Установил законы электролиза, названные его именем, открыл вращение плоскости поляризации света в магнитном поле (эффект Фарадея). Ввел понятие диэлектрической проницаемости, экспериментально доказал закон сохранения электрического заряда. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...