Взаимодействие частиц при излучении

Взаимодействие частиц при излучении [c.237]

Индекс а в дальнейшем опустим. Предположим, что при t = io —оо поле излучения отсутствует и система находится в состоянии статистического равновесия. В момент времени to включается взаимодействие с электромагнитным полем. Основной динамической величиной, характеризующей взаимодействие частиц и поля, является обобщенная энергия ро, равная значению гамильтониана Н на траекториях системы. Мощность, потребляемая системой электронов после включения взаимодействия [c.288]

Чтобы представить себе роль слабых взаимодействий более наглядно, попробуем вообразить, каким бь[ был мир при отсутствии тех или иных взаимодействий. В мире без сильных взаимодействий не претерпели бы существенных изменений квантовая электродинамика и вся физика лептонов. И комптон-эффект, и распад мюона протекали бы так же, как и в обычном мире. Но вот сильно взаимодействующих частиц либо не стало бы вовсе, либо вместо них появились бы совершенно другие частицы. Поэтому мир в целом был бы совершенно иным во всей доступной нам области масштабов. Если бы исчезли электромагнитные взаимодействия, то атомные ядра и сильно взаимодействующие частицы остались бы, хотя и в исковерканном виде (или, если хотите, в виде, не исковерканном электромагнитными взаимодействиями). Протон и нейтрон стали бы совершенно неотличимыми друг от друга. Точно так же одинаковыми стали бы частицы внутри каждого изотопического мультиплета (например, три пиона). Начиная же с атомных масштабов и выше, мир изменился бы до полной неузнаваемости. Не стало бы ни молекул, ни атомов, ни электромагнитного излучения. Тем самым не стало бы и привычных нам макроскопических веществ. [c.397]

Количество энергии, передаваемой при взаимодействии частицы излучения с электроном, зависит от заряда, массы и энергии налетающей частицы. Точная зависимость является достаточно сложной и для данного исследования не представляет большого интереса. [c.334]

Формулы (2.42), (2.45) — (2.47) позволяют определять эффективные сечения на основе экспериментальных данных. Кроме того, для изучения процессов рассеяния и взаимодействия излучения с веществом необходимы формулы, позволяющие вычислить эти сечения, исходя из какого-либо представления о законах взаимодействия частиц. В рамках указанных выше допущений при условии центральной симметричности потенциала взаимодействия наиболее простым способом получения таких формул является вычисление сечения рассеяния пучка частиц на неподвижном центре, на основе которого, [c.32]

Рассмотренные процессы испускания электромагнитной энергии относятся к неподвижным и отдельно взятым атомам и молекулам. Если же рассматривать совокупность движущихся и взаимодействующих ме.ж-ду собой частиц, из которых состоит реальное вещество, то спектр их излучения будет иным по сравнению со спектром отдельной неподвижной частицы. Прежде всего за счет эффекта Допплера тепловое движение излучающих атомов, молекул, ионов приводит к изменению частоты излучения частицы относительно неподвижной системы координат. Это в свою очередь приводит к так называемому допплеровскому уширению спектральных линий. К уширению линий приводит также столкновение частиц между собой, вызывающее сокращение времени жизни возбужденного состояния и возмущение или смещение уровней. Оба фактора (эффект Допплера и взаимодействие частиц между собой) проявляются тем сильнее, чем выше температура и давление вещества. Таким образом, спектры излучения зависят как от химической природы излучающих веществ (определяющей структуру атомов и молекул), так и от термодинамических параметров (температуры и давления), при которых данное вещество находится. [c.26]

В излучение могут обращаться любые частицы при взаимодействии с античастицами протона с антипротоном, нейтрона с антинейтроном, атома с антиатомом и т. д. Однако в нашем мире античастиц нет (иначе мы бы не существовали ). Поэтому полностью обратить потенциальную энергию покоя, скажем, одного килограмма песка (или урана), в энергию излучения мы не [c.190]

В процессе ядерных реакций энергия выделяется в виде у-излучения, кинетической энергии продуктов деления и энергии р-частиц, испущенных этими продуктами при их последующих превращениях. Эта энергия превращается в тепловую вследствие взаимодействия частиц с атомами окружающего вещества. При этом температура реактора повышается возникает необходимость охлаждения реактора. Это необходимо прежде всего для сохранности материалов, из которых он сооружен, а также для того, чтобы скорость тепловых нейтронов не превысила вследствие теплового нагрева оптимальное значение для деления [c.130]

Ядерной реакцией называется процесс перестройки ядра, сопровождаемый генерацией-. новых частиц, возникающий под действием у-излучения или в результате взаимодействия двух ядер или ядра и частицы при их сближении до расстояний, на которых начинает проявляться действие ядерных. сил см). [c.169]

Однако при измерении произведенной излучением ионизации более существенной величиной является отношение поглощенной Энергии не к объему, а к массе поглощающего вещества. Это легко понять, если рассмотреть поглощение в газе. Так как ионизация происходит при взаимодействии частиц или квантов излучения с атомами или молекулами газа, то, очевидно, при вдвое меньшем давлении потребуется вдвое больший объем газа, чтобы получить одинаковую ионизацию. Энергию, поглощенную единицей массы данного вещества, называют поглощенной дозой излучения. Ее размерность [c.265]

Под однократным рассеянием принято понимать взаимодействие падающего излучения с системой рассеивателей, при котором вторичное (рассеянное) излучение обусловлено в основном одним актом рассеяния каждой частицы. При этом часто учитывается возможное затухание интенсивностей как падающего излучения до акта взаимодействия, так и рассеянного излучения после акта взаимодействия (на пути к приемнику). Для дисперсных сред затухание интенсивности вдоль пути распространения вызывается поглощением среды и рассеянием частицами на этом пути. При таком учете затухания интенсивности проходящего или рассеянного излучения фактически учитывается многократное рассеяние. Поэтому приближение однократного рассеяния с учетом затухания интенсивности в дисперсной среде иногда называют первым приближением многократного рассеяния [18]. Именно такое приближение теории переноса излучения рассматривается в этом [c.43]

Для полноты укажем, что постоянным источником различных частиц в широчайшем диапазоне энергий (до тысяч ГэВ, а изредка и гораздо выше) являются космические лучи (см. гл. ХП, 3). Именно в космических лучах до начала пятидесятых годов в основном открывались новые элементарные частицы. Однако в космических лучах можно проводить не контролируемые эксперименты, а лишь природные наблюдения, в которых не все физические условия фиксированы с достаточной точностью. Поэтому с ростом энергий, доступных ускорительной технике, область применимости космического излучения как метода исследования ядер и элементарных частиц все больше ограничивается снизу по энергии. Кроме того, столкновения космических частиц сверхвысоких энергий происходят крайне редко и лишь на очень большой высоте. В настоящее время исследования реакций с элементарными частицами в космических лучах продолжают играть ограниченную, но важную роль как ецинственный источник информации о взаимодействиях частиц при энергиях выше ускорительных. [c.467]

В литературе встречаются указания, что за счет дифракционных явлений большие частицы отбирают из потока излучения в 2 раза больше энергии, чем падает на площадь их поперечного сечения . Видимо, подобную формулировку об отъеме энергии можно применять без оговорок только тогда, когда приемниками излучения являются оптические устройства, и важно, насколько ослабленным приходит луч в определенную точку, лежащую, например, строго на его первоначальном направлении. В этом случае потерянным ( отнятым из потока) может действительно являться и отбрасывае.мое крупной частицей вперед излучение, коль скоро оно все же рассеяно, хотя бы в пределах довольно узкого телесного угла. Но в рассматриваемой здесь задаче теплообмена отнятым из потока будет лишь излучение, отброшенное назад. Поэтому во многих случаях теплообмена излучением в дисперсных системах крупных частиц роль дифракции на них может оказаться не особенно большой. Ведь при малой объемной концентрации частиц они не взаимодействуют, а для отдельной крупной частицы индикатриса рассеяния вытянута вперед. При плотной упаковке частиц возникнет кооперативный [c.84]

Применение когерентных источников излучения позволяет наблюдать методами М. с. весьма узкие спектральные линии, т. е. достигать высокого спектрального разрешения. Типичные ширины линий, обусловленные столкновениями частиц в газе,— от 10 МГц до 1 МГц при давлениях от 1 до 10 Па. При разрежении газа ширины линий определяются Доплера эффектом при движении частиц и соударениями со стенками поглощающей ячейки, они составляют в микроволновом диапазоне от 1 МГц до 0,1 МГц. Для дальнейшего сужения линий применяют ряд способов устранения доплеровского уширения. Ширины линий в таких субдоплеровских спектрометрах определяются временем взаимодействия частиц с полем излучения (см. Неопределенностей соотношения). В молекулярных и атомных перпен- [c.133]

ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ — безызлучательная передача энергии электронного возбуждения при эл.-магн. взаимодействии двух частиц (молекул, ионов, комплексов), находящихся на расстоянии, меньшем длины волны излучения. В результате П. э. молекула — донор энергии переходит в состояние с меньшей энергией, а молекула — акцептор энергии — в состояние с большей энергией. Взаимодействие частиц, вследствие к-рого происходит П. э., может быть мультипольыым (в частности, диполь-дипольным) или обменным. Характерные расстояния, при к-рых осуществляется П. э., достигают при диполь-дипольном взаимодействии 5— [c.568]

Процессы образования пионов. Пионы являются осн. продуктом сильного взаимодействия адронов при высоких энергиях. По этой причине пионы в значит, степени определяют состав космических лучей в предела.х земной атмосферы. Будучи осн. нродукта.ми ядерных взаимодействий частиц первичного космич. из.чучения (протонов и более тяжёлых ядер) с ядрами атомов воздуха, пионы входят в состав электронно-ядерных и широких атм. ливней. Распадаясь, л -мезоны создают проникающую компоненту космич. излучения — мюоны и нейтрино высоких энергий, а я -мезоны — электронно-фотонную компоненту. [c.584]

СВЕТОИНДУЦЙРОВАННЫЙ ДРЕЙФ газов и газоподобных сред — относит. движение (дрейф) компонентов газовой смеси, возникающее при резонансном взаимодействии излучения с одним из компонентов смеси. С, д. обусловлен селективным по скоростям возбуждением резонансно поглощающих па-лучение частиц и различием транспортных характеристик возбуждённых и невозбуждённых частиц при их столкновениях с др. компонентами смеси [1 . [c.468]

В 90-х гг. всё большее значение приобретают накопительные и встречные к о л ь ц а, в к-рых плотные пучки заряж. частиц циркулируют длит, время, не меняя своей энергии. Такие кольца используются для осуществления реак-iprii между частицами, движущимися навстречу друг другу (встречные пучки), для накопления ионов и частиц, непосредственно в природе не встречающихся (позрггронов и антипротонов), а также для генерации синхротронного излучения. При взаимодействии частиц, движущихся навстречу друг другу, может реализоваться вся приданная им при ускорении энергия, в то время как при взаимодействии ускоренных частиц с неподвижными большая часть энергии связана с движением центра масс частиц и в реакциях не участвует. [c.246]

Используя модельные расчёты продольного развития ядерного каскада в атмосфере и измеренное число электронов N , можно оценить энергию первичной частицы, вызвавшей ливень. В случае чистого электронно-фотонного каскада это возможно. Однако в электронно-ядерном ливне существуют значит, колебания числа частиц (при фик-сир. энергии), вызванные флуктуациями глубины первого акта взаимодействия и доли энергии, передаваемой вторичным частицам. С учётом этих флуктуаций можно установить связь между и ср. энергией первичной частицы. Это позволило Г. Б. Христиансену с сотрудниками сделать вывод об изменении спектра первичного космич, излучения для энергий ( о 410 ГэВ. [c.463]

Комптоновское рассеяние может происходить не только на электроне,, но и на любой другой элементарной частице, способной взаимодействовать с электромагнитным излучением благодаря своему заряду или магнитному моменту. Однако, доля таких процессов при прохожде ии у-лучей через вещество ничтожно мала и ее можно не учитывать. [c.150]

Однако в физике ядерных процессов и явлений, происходящих при соударении быстро летящих атомных частиц, соответствующие изменения массы вполне измеримы и дают надежную оценку энергии, поглощаемой и выделяемой прн таких процессах. Особенно показательно в этом отношении явление аннигиляции частиц (или рождения пары частиц), когда две частицы одинаковой массы, но с противоположными зарядами (например, электрон и позитрон) сталкиваются и их масса превращается в энергию электромагнитного излучения. Или лучше сказагь так в соответствии с законом сохранения энергии взаимодействующих частиц энергия перешла в такое количество энергии электромагнитного излучения, которое имеег массу, равную массе сталкивающихся частиц. Опыты атомной и ядерной физики не только подтверждаюг выводы теории относительности, но многие из них были поставлены на основе выводов этой теории. [c.539]

Рассмотрим кратко рассеяние ультразвуковых волн вследствие ди( х )узного отражения их от частиц, имеющих другие физические свойства (по сравнению с окружающей их средой) и четкие границы. Среды, содержащие такие частицы, называются гетерогенными. Примерами гетерогенных сред могут служить суспензии (жидкости со взвешенными в них твердыми частицами), аэрозоли (газы со взвешенными твердыми частицами), эмульсии (жидкие капли в нерастворяющей жидкости), жидкости, содержащие газовые пузырьки, в частности кавитационного происхождения, а также такие среды, как стекла, ситаллы, шнepaлы, некристаллические металлы и т. д. При распространении в такой среде первичной ультразвуковой волны она будет отражаться от содержащихся в ней частиц, возбуждая их вынужденные колебания, что и приведет к излучению частицами вторичных, т. е. рассеянных волн. Эти однократно рассеянные волны, вообще говоря, в свою очередь будут многократно отражаться другими частицами. Однако коль скоро однократно рассеянное поле невелико по сравнению с первичным, то повторно рассеянными волнами можно пренебречь, если число рессеиваю-щих центров ие слишком велико. Пренебрежение повторным рассеянием эквивалентно предположению об отсутствии акустического взаимодействия частиц, т. е. предположению, что колебания одной частицы не влияют на колебания другой. Тогда суммарное поле, рассеянное па совокупности частиц, можно найтн как суперпозицию полей, однократно рассеянных каждой частицей, и задача о рассеянии ультразвука в гетерогенной среде сводится к задаче о рассеянии иа одной частице с последующим суммированием результата по всем частицам, расположенным в рассеивающем объеме. При этом форму частицы в достаточном приближении можно принять сферической, тем более, что при малых размерах частиц по сравнению с длиной волны и на достаточно больших расстояниях от них отклонение формы реальных частиц от сферической не играет существенной роли. [c.161]

При прохождении лучевого потока в среде интенсивность его может ослабляться за счет возможного поглощения и рассеяния. Поглощение и рассеяние лучевого потока возникают при взаимодействии электромагнитных волн излучения с частицами вещества среды. Такое взаимоде1 1Ствие излучения осуществляется, например, с различными полярными молекулами в газах, с различными структурными ансамблями в жидкостях и твердых телах, с частицами пыли, дыма и капельками жидкости, взвешенными в газовой среде, например в атмосфере земли, в продуктах сгорания топок котлов и печей и т. п. [c.441]

При взаимодействии частицы с полем резонатора возможено индуцированное поглощение или излучение, которое принципиально отличается от спонтанного излучения — направление распространения, поляризация, частота и фаза излучаемой волны полностью тождественны характеристикам волны резонатора. [c.411]

В (9) учитываются лишь взаимодействия иа расстоянии iS D, соответствующие парным столкновениям. Кроме того, частицы могут возбуждать собств. колебания П. с цлинами волн, значительно большими D. В частности, это относится к электронам с большой скоростью, к-рые могут возбуждать колебания П черенковским механизмом. Благодаря существованию в П. замедленных волн с малой фазовой скоростью (к ним относятся, напр., ленгмюровские волны) в П. часто выполняется условие черепковского излучения — превышение скорости частицы над фазовой скоростью волн [17, т. 2]. Волны в П. также дают вклад в процесс максвеллизацни частиц, причем даже в термодинамически равновесной П. этот вклад всего лишь в кулоновский логарифм раз меньше, чем (9). В неравновесной П. с сильно развитыми шумами эффект взаимодействия частиц с волнами становится преобладаю1Цим. При этом П. переходит в турбулентное состояние. [c.18]

П. — античастица электрона. При классификации элементарных частиц П. относят к классу лептонов. Как и все лептопы, П. взаимодействуют с др. частицами только с помощью электромагнитного и слабого взаимодействия. Сила электромагнитных взаимодействий П. [тормозного излучения, фотообразования электрон-позитронной пары (см. Пар образование) и др.] характеризуется постоянной тонкой структуры а = е-// с 1/137. Слабые взаимодействия, пред-ставляюпще в осповпом процессы распада типа распада мюона р -> е+ 4- V -f- v, характеризуются эффективной безразмерной константой связи, равной но порядку величины [c.86]

Структура соотношения (9.33) определяется тем, что оно должно быть в точности совпадающим с написанным выше для частицы. Когда волна и свободная частица взаимодействуют эффективно При выполнении условий пространственного резонанса, т. е. когда скорость частицы V равна фазовой скорости волны Vф, это условие удобно записать в виде условия черенковского излучения о — = 0. Из-за взаимодействия с волной имеет место изменение (уменьшение) энергии частицы = = А тлг /2) = mvДv = vДp, связанное с изменением ее импульса. Такое же соотношение вследствие галилеевой инвариантности мы обязаны написать для волнового пакета. Если учесть, что получающиеся изменения энергии А8у и импульса ДР волнового пакета пропорциональны квадрату амплитуды, то А8у и АР пропорциональны друг другу, т.е. при пространственном резонансе = V . Импульс Р направлен вдоль вектора к, поскольку составляющая скорости частицы, поперечная по отношению к к, может быть произвольной. Поэтому из условия о = kv следует, что Р = (к/о )(зу, откуда, в свою очередь, видно, что (vфP) = 8у (фазовая скорость волны есть отношение энергии волны к ее импульсу). Если ввести амплитуду волны соотношением 8у = ш а = шМ, где N — число волн в пакете с данным волновым числом к [4], то Р = кТУ. Используя два последних выражения для 8у и Р в (9.33), находим 8у = ulN - - кУТУ = ulQN, где + кУ — [c.199]

Сделаем краткий обзор материала, включенного в раздел задач. Он достаточно разнообразен, и его тематика отражена в заголовках параграфов. Но это в основном не учебные задачи типа упражнений, а именно дополнительные вопросы, оформленные в виде задач из соображений сохранения общей структуры книги. В соответствии с уже сказанным нами ранее раздел, посвященный корреляционным функциям, несколько расширен (по сравнению с профаммными требованиями) помимо равновесных задач в него включены вопросы о связи функции Р2(Н) с флуктуациями плотности, с экспериментами по рассеянию частиц и электромагнитного излучения на статистических системах и т.д., а также обсуждены варианты построения интефальных уравнений для этой функции. Отдельный парафаф посвящен методу Майера. Он сыфал значительную роль в развитии теории неидеальных систем, а выработанные в нем диаграммные представления интегральных конструкций до сих пор являются своеобразным языком теории. Для получения окончательных результатов, которые можно было бы сравнивать с какими-либо измеряемыми на эксперименте величинами, в теорию неидеальных систем, включая, конечно, и метод Майера, необходимо ввести аналитические выражения для реалистических потенциалов взаимодействия, например потенциал Ленарда-Джонса, при этом, естественно, теория кончается и начинаются численные оценки фигурирующих в теории интегралов. Подобные расчеты на бумаге теперь уже не производят, и они не входят в наши задачи. Специальный параграф посвящен одномерной модели газа. Это одна из редких точно решаемых моделей при любом взаимодействии ближайших соседей. Причем это именно та система, для которой при специальном дальнодействующем виде взаимодействия частиц традиционное уравнение состояния Ван дер Ваальса является точным. [c.370]

Смотреть страницы где упоминается термин Взаимодействие частиц при излучении : [c.108] [c.369] [c.435] [c.274] [c.325] [c.239] [c.272] [c.404] [c.45] [c.108] [c.134] [c.406] [c.532] [c.15] [c.145] [c.65] [c.99] [c.27] [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...