5.Во сколько раз больше энергия частицы, находящейся в «потенциальной яме» с бесконечно высокими «стенками» в состоянии с n=2 по сравнению с состоянием n=1?

6.Какими свойствами микрочастиц обусловлен туннельный эффект?

7.В чем отличие поведения классической и квантовой частиц с энергией Е<U при их падении на прямоугольный потенциальный барьер прямоугольной формы конечной ширины?

Глава 26. Элементы физики атомного ядра и элементар- ных частиц

§51. Состав и характеристики элементарных частиц

1911 г. – Резерфорд установил экспериментально ядерную структуру атомов.

Ядро состоит из протонов и характеризуется зарядом Zя и массой mя. Заряд ядра равен:

Zя = +Ze ,

(51.1)

где Z – порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева.

Масса ядра: mя = А·mp , где mp – масса протона, А – массовое число; Резерфорд показал, что атомное ядро имеет размеры ~ 10-14 ~ 10-15 м (а линейные размеры атома ~ 10-10 м). Но эта модель противоречит экспериментальным данным.

В 1932 г. английским физиком Д. Чедвиком был открыт нейтрон, частица элементарная с зарядом en=0, а масса близка к массе протона.

Итак ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Частицы, входящие в состав атомного ядра называются нуклонами – ядерными частицами.

Протонно-нейтронную модель ядра предложил в 1932 г. Дм. Дм. Иваненко, советский физик.

Протон. Элементарная частица обладает зарядом +е и массой mp = 1,6726·10-27 кг. В физике элементарных частиц массу принято выражать в единицах энергии:

mp= c2·1,6726·10-27кг = 938,28 МэВ, а масса электрона: me= с2·9,11·10-31кг = 0,511 МэВ. То-

гда:

		mp =1836me ,		(51.2)
	Применяется также единица измерения называемая атомной единицей массы (а.е.м.):
	1 а.е.м.= 931,50 МэВ
	Протон обладает спином S=½ и собственным магнитным моментом:
			μp = μe ,	(51.3)
	где
	μя =	e	= 5.05 10−27 Дж/Тл ,	(51.4)
		2mp
	μя называется ядерным магнетоном – т.е. единицей измерения магнитного момента.
	Нейтрон:
	mn =1.6749 10−27 кг ≈1839me ,			(51.5)
	или
		mn	= 939,57 МэВ,	(51.6)
	mn – mp = 2,5 me= 1.3 МэВ,			(51.7)

31