Изотопическая инвариантность

Изотопическая инвариантность

• Изотопная инвариантность В настоящее время нет полной теории. Так называемая ядерная сила — ядерная сила Частицы (нуклоны) и удерживайте их вместе Nucleus. В связи с этим при объяснении ядерной энергетики Должен обратиться в гораздо большем диапазоне Опыт больше, чем нужно, если есть след Теория.

• Два типа частиц, связанных с нуклоном, различны. Из-за его электрических свойств, (P) имеет положительный заряд, а нейтрон (p) электрически Лыжи нейтральные. В то же время, оба одинаковы Спин 1/2, и их массы почти равны (масса протона 1836,1, масса нейтрона-1838,6). Это сходство глаз Не случайно. Несмотря на разницу в электричестве Свойства, протоны и нейтроны являются частицами, очень хорошо.

Подталкивая друг друга, это сходство является фундаментальным Значение. О Людмила Фирмаль

твлекает внимание от относительно слабого человека, Электрическая сила, то сила взаимодействия двух протонов Это очень похоже на силу, действующую между двумя нейтронами. Это свойство называется симметрией заряда ядра 1). Часто это возможно до соблюдения этой симметрии На самом деле, система двух протонов (рр) и двух протонов Нейтроны (pp) имеют одинаковые характеристики Он стоит.

И, конечно же, Тон и нейтрон следуют той же статистике (Статистика Ферми), следовательно, для систем pp и nn Только состояния с одинаковой симметрией волновой функции Ф (г1, <П5г2, & 2) -асимметричный одновременно Перестановка координат частицы и спина. х) особенно вблизи свойств (энергия связи, энергия Генетический спектр и т. Д.).

Так называемые зеркальные ядра, т.е. ядра, Отличаются друг от друга заменой всех протонов на нейтроны Рот. §116I З О Т О П И С Н Е С К А И Я Н В А Р И А Н Т Н О С Т 573 Однако симметрия заряда Глубокое физическое сходство Протоны и нейтроны, называемые изотопами Инвариант 1). эта более глубокая модель PP приводит к существованию аналогий, а также между системами И пп (все протоны Система pn, состоящая из нейтронов и наоборот), но также отличается Частицы.

Конечно, мы не можем провести полную аналогию. Из возможного состояния p n системы, В любом случае неидентичные частицы Ограничено состояниями с антисимметричными волнами ми функция. Тем не менее, насколько это возможно Стоящая система RP имеет очень точное состояние Состояние и свойства двух систем совпадают Идентичный нуклон 2), эти состояния описаны естественным образом.

Тем не менее, антисимметричная волновая функция (остальное Состояние системы rp описывается симметричной волной Работает и не входит в систему pp и pp). Изотопная инвариантность, такая как симметрия заряда Действительно только для игнорируемых электромагнитов Взаимодействие. Еще один источник ее близости Нейтронная масса и около Тон, строгое соблюдение симметрии между нейтроном и профессионалом Тон, конечно, означает их точное соответствие Масса 3).

Может быть введен для объяснения изотопной инвариантности Удобное формальное оборудование. Иди к нему естественно Еще один способ сосредоточиться на изотопной инвариантности Установит способность классифицировать Состояния нуклонной системы обусловлены симметрией координатного спина. Выходная волновая функция φ Одним из двух типов является нуклон.

Следовательно, целевое устройство Следует дать представление, чтобы охарактеризовать состояние Система нового квантового числа, ее задача уникальна Определить симметрию функции φ. Но в аналогичной ситуации Уже имеет дело со свойствами систем твердых частиц С 1/2 спина. То есть пол задания Спин S такой системы однозначно определяет симметрию 1) В литературе имя также используется для этой инвариантности.

Изобарная. 2) Это было продемонстрировано путем анализа экспериментальных данных о гонках. Рассеяние нейтронов и протонов на протонах по Брейту, Кондону и современности. (О. Брейт, Э. У. Кондон, Р. Д. Настоящий, 1936). 3) На самом деле, масса нейтрона и Протон также имеет электромагнитное происхождение. Его координатная волновая функция (/?, Какое из двух возможных значений (± 1/2) имеет проекцию Спин каждой частицы.

• Естественно поэтому для формального описания изотопов В случае оптической инвариантности. Тон как два разных состояния заряда одного и того же Частицы с различными значениями проекции (нуклон) Вектор m формальных характеристик, таких как 1/2 спиновый вектор. Это новое значение Спин изотопов (или просто изоспин) х), Вспомогательный «изотопный вектор» Космос »£ r (конечно Реальное пространство).

Проекция спина изотопа нуклона на ось Есть только два значения = ± 1/2. Значение ± 1/2 необязательно Записывается в протонах, а значение -1/2 записывается в нейтронах 2). изоспин Несколько нуклонов складываются в полную изоспиновую систему Следуйте правилам добавления обычных вращений. Кроме того, компонент ^

Общий изоспин системы равен сумме всех значений Частицы, которые влияют на это. Людмила Фирмаль

Количество протонов (то есть атомов Число) Z, нейтронное число N и массовое число A = Z + N У нас есть Tc = E rc = ^ = ^ -f (116L) То есть для заданного числа нуклонов определяют общее Несколько систем. Поэтому строгое сохранение Количество, которое просто представляет сохранение заряда. абсолютное значение всех изотопных спинов Si Определяет симметрию «зарядовой части» Т-системы и волны.

Системные функции аналогичны методу определения полного спина S Увеличить симметрию спиновой волновой функции. Она этим Определяет симметрию координатного спина (т.е. нормального) Волновая функция φ, полная волновая функция c Очистить до нуклонной системы (т.е. файл продукта) Симметрия: для фермионов.

Асимметричный относительно одновременного перемещения ke координаты, спин и «переменные заряда» частиц. по Это имеет симметрию в волновой функции φ x) Введено Гейзенбергом (1932) и применено к описанию Изото Неизменность Кассена и Кондона (Б. Кассен, Э. У. Кондон, 1936). 2) Обратное определение также используется в литературе.

Нуклонная система точно представлена ​​в указанном формате Схема для сохранения Т Другими словами, можно сказать, что это изотоп Инвариантность означает неизменность характеристик системы. Относительно вращения изотопного пространства. Только значения разные Значение Т и оставшееся квантовое число) одинаковы Эти свойства.

В частности, симметрия заряда инвариантна Свойства системы для всех нейтронозамещений. Протон и наоборот, особые случаи Локальная инвариантность описана здесь Вариация на одновременную смену символов Для всех T £, т.е. вращение в изопространстве на угол 180 ° вокруг оси в плоскости). Также явное нарушение изотопа Инвариантность из-за кулоновского взаимодействия.

Формально с тестируемой цепью: кулоновское взаимодействие Сито на изоспиновых компонентах при зарядке, то есть не неизменное £ r, связанный с вращением в пространстве Например, рассмотрим двухнуклонную систему. Ее пол Значения изотопного спина T = 1 и T = 0. Когда T = 1, возможны проекционные значения = 1,0 и -1. здесь Значение соответствует значению Заряд 2 согласно (116.1).

1, 0, то есть система T = 1 может быть реализована как pp, pn И стр. Зарядная часть волновой функции u: T = 1 Симметричный (аналогично методу со значением спина S = 1 Существует симметричная спиновая функция, ср. § 62). так Значение Т = 1 соответствует антисимметричному состоянию mi Нормальная волновая функция f. Да, если Т = 0 Только Tq = 0 и соответствующая функция: и антисимметричная.

Так что это включает в себя состояние системы RP, используя Symme Трехходовая волновая функция f. Оператор m, действующий на изотопный спин Функция заряда волновой функции аналогична Как оператор спина s действует на спиновую переменную o. Vvie Опера и полное формальное сходство оперы Тор m £, Tj + T представлен той же матрицей Паули (55,7). 5 ^ как оператор.

Здесь обратите внимание на некоторые комбинации этих операторов. Имеет простой визуальный смысл. Сумма денег Есть оператор при воздействии нейтронов Волновая функция превращает его в протонную функцию, и Влияние на протонную функцию сводит на нет это. Как хорошо Оператор ~ ^ _ / O 0 \ t_ -yi o) Замените протоны на нейтроны и уничтожьте нейтроны. в конце концов Оператор 1, — f1 2 ^ \ 0 о) Уничтожить без изменения протонной функции Трон;

Нуклонный оператор заряда (в единицах Смотри е). Это также показывает, как это может быть выражено Оператор TX, двухчастичный изоспин T2, оператор P остановлен Сделайте эти частицы новыми друг для друга. По определению, последний Go, результат влияния на волновую функцию системы Перестановка координат двух частиц φ (m \, a i \ r 2, 0 2) Нац и спин этих частиц, т.е. перестановка переменной rx, <J \ И 1 * 2, cg2.

Собственное значение этого оператора составляет ± 1 и Происходит при действии симметрично или антисимметрично Тройная функция f: rfsnm-fsnml rf anti- ^ anti * (116.2) Выше мы видели, что функции fsjm и ^ anti соответствуют Зарядовая функция ионов с суммарным значением изоспина T = O И Т = 1. Следовательно, оператор P Формы, которые действуют на переменные заряда, то Требуется недвижимость Rio o = CJo, Ps 1 = —0 0 1. (116,3)

Оператор 1-T 2 прост, потому что он удовлетворяет этим условиям Обратите внимание, что есть правильная функция оперы Тор T 2, соответствующий собственному значению T (T + 1). Наконец, напишите T = mx + T2 и m2 То же самое m (m + 1) = 3/4 удельное значение, Мое последнее выражение 1) P = 1 —m 2 = — ^ —2tit2. (116,4) х) Для этого вида операторов, состоящих из обычных спинов частиц, Я уже сталкивался с проблемой.

Матричные элементы различных физических величин Нуклонные системы имеют определенные правила отбора Вдоль изотопа назад (Л. А. Радикати, 1952). F Любое значение (для тензорных символов) Это значение Система равна сумме значений отдельных нуклонов. предшествующее Поместите этот оператор размера в форму Где сумма для всех протонов и нейтронов В системе.

Эта формула форма Сумма каждого термина выполняется для всех нук Кость (как протон, так и нейтрон). Первый член в (116,5) Является скаляром, а вторая — равноудаленным компонентом вектора ^. Поэтому к ним применяются те же правила отбора изотопов. Назад, для скаляров и векторов В нормальном пространстве для орбитального импульса (см. §29).

Изотопные скаляры допускают только неизменные переходы Ния Т; в изотопном векторе имеется матрица ^ A T = 0, переходный элемент с изменением ± 1 Кроме того, переход A T = 0 T ^ = 0, то есть для систем с одинаковым номером Нейтроны и протоны (последнее правило Элемент матрицы перехода с T = 0 пропорционален T ^

Поэтому для ядерного дипольного момента роль величины f p Произведение er, a f n = 0. Первое слагаемое в (116.5) То есть пропорционален радиус-вектору центра инерции, Переопределяется путем правильного выбора происхождения. Таким образом, ядерный дипольный момент сводится к ^ -компу Неизотопный вектор.

Смотрите также:

• Решение задач по физике

Спин в переменном магнитном поле	Ядерные силы
Плотность тока в магнитном поле	Модель оболочек

Если вам потребуется заказать решение по физике вы всегда можете написать мне в whatsapp.