ВУЗ:
Составители:
4
Введение.
Зондирование вещества заряженными частицами является основным
современным методом исследования структуры частиц и свойств микромира.
Суть этого метода состоит в изучении закономерностей рассеяния
(упругого и неупругого) частиц мишенью. Полученные закономерности
представляют собой макроскопические следствия процессов взаимодействия на
микроуровне. Правильная интерпретация этих процессов дает возможность
реконструировать картину микромира - определить структуру частиц, поля,
окружающие их, свойства симметрии микромира и т.д.
Объекты исследования методом зондирования весьма разнообразны - это
поверхности твердых тел, молекулы, атомы, атомные ядра, элементарные
частицы.
Энергии связи для этих объектов существенно различны, от долей эВ до
тысяч МэВ. Поскольку предметом исследования является выявление законов
взаимодействия и структура частиц, то ясно, что энергия пучка должна
охватывать весь диапазон возможных энергий связи частиц в исследуемых
объектах. Это требование приводит к классификации физики столкновений по
энергии падающих частиц, так например, исследования атомных ядер лежат в
области средних и высоких энергий от 10
6
эВ (МэВ) до 10
9
эВ (ГэВ) и выше, а
исследования электронной структуры атомов - в области низких энергий от
долей эВ до десятков тысяч. Экспериментальная техника существенно зависит
от энергии пучка, так если установка для исследования электронной структуры
атомов умещается на лабораторном столе, то для исследования ядер и
элементарных частиц строятся огромные ускорители заряженных частиц. Эти
принципы определяют обязательное присутствие в установке как минимум трех
элементов:
1) Источника зондирующих частиц (это может быть радиоактивный
источник, электронная пушка, ускоритель.
2) Мишени ("тонкой", "толстой", металлической, газовой и т.д.).
3) Детектора рассеянных (выбитых) частиц.
Исследования обычно сводятся к изучению угловых и энергетических
закономерностей, зарядовому и массовому составу выбитых частиц. Именно по
этим результатам исследователь восстанавливает свойства частиц и
окружающих их полей.
Гл I Физические основы явлений.
I.1 Изучение структуры атома (опыт Резерфорда).
Известно, что, по крайней мере, две модели атома претендовали на
правильное описание структуры атома. Модель Томсона - капельная модель и
планетарная или ядерная модель - модель Резерфорда.
В соответствии с классическими представлениями модель Томсона была
предпочтительнее, однако, она не была в состоянии описать адекватно
спектральные закономерности излучения атома. Необходимо было найти
экспериментальный метод, который, отличаясь от спектральных методов,
4 Введение. Зондирование вещества заряженными частицами является основным современным методом исследования структуры частиц и свойств микромира. Суть этого метода состоит в изучении закономерностей рассеяния (упругого и неупругого) частиц мишенью. Полученные закономерности представляют собой макроскопические следствия процессов взаимодействия на микроуровне. Правильная интерпретация этих процессов дает возможность реконструировать картину микромира - определить структуру частиц, поля, окружающие их, свойства симметрии микромира и т.д. Объекты исследования методом зондирования весьма разнообразны - это поверхности твердых тел, молекулы, атомы, атомные ядра, элементарные частицы. Энергии связи для этих объектов существенно различны, от долей эВ до тысяч МэВ. Поскольку предметом исследования является выявление законов взаимодействия и структура частиц, то ясно, что энергия пучка должна охватывать весь диапазон возможных энергий связи частиц в исследуемых объектах. Это требование приводит к классификации физики столкновений по энергии падающих частиц, так например, исследования атомных ядер лежат в области средних и высоких энергий от 106 эВ (МэВ) до 109 эВ (ГэВ) и выше, а исследования электронной структуры атомов - в области низких энергий от долей эВ до десятков тысяч. Экспериментальная техника существенно зависит от энергии пучка, так если установка для исследования электронной структуры атомов умещается на лабораторном столе, то для исследования ядер и элементарных частиц строятся огромные ускорители заряженных частиц. Эти принципы определяют обязательное присутствие в установке как минимум трех элементов: 1) Источника зондирующих частиц (это может быть радиоактивный источник, электронная пушка, ускоритель. 2) Мишени ("тонкой", "толстой", металлической, газовой и т.д.). 3) Детектора рассеянных (выбитых) частиц. Исследования обычно сводятся к изучению угловых и энергетических закономерностей, зарядовому и массовому составу выбитых частиц. Именно по этим результатам исследователь восстанавливает свойства частиц и окружающих их полей. Гл I Физические основы явлений. I.1 Изучение структуры атома (опыт Резерфорда). Известно, что, по крайней мере, две модели атома претендовали на правильное описание структуры атома. Модель Томсона - капельная модель и планетарная или ядерная модель - модель Резерфорда. В соответствии с классическими представлениями модель Томсона была предпочтительнее, однако, она не была в состоянии описать адекватно спектральные закономерности излучения атома. Необходимо было найти экспериментальный метод, который, отличаясь от спектральных методов,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »