URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Капитонов И.М. Введение в физику ядра и частиц
Id: 32163
 

Введение в физику ядра и частиц. Изд.3

URSS. 2006. 328 с. Мягкая обложка. ISBN 5-484-00309-1.
Обращаем Ваше внимание, что книги с пометкой "Предварительный заказ!" невозможно купить сразу. Если такие книги содержатся в Вашем заказе, их цена и стоимость доставки не учитываются в общей стоимости заказа. В течение 1-3 дней по электронной почте или СМС мы уточним наличие этих книг или отсутствие возможности их приобретения и сообщим окончательную стоимость заказа.

 Аннотация

Книга является заключительным разделом общего курса физики, посвященного атомным ядрам и элементарным частицам. Материал представлен в виде 15 лекций, читаемых автором для студентов физического факультета Московского государственного университета. В последних лекциях рассматриваются космологические аспекты физики частиц и ядер. Книга содержит новейшую информацию и снабжена приложениями.

Данное издание предназначено студентам-физикам для первого систематического знакомства с физикой ядра и частиц. Также лекции могут быть полезны преподавателям и аспирантам физических факультетов вузов.


 Оглавление

Предисловие к третьему изданию
Предисловие
Лекция 1
 1.Введение в курс
 2.Открытие атомного ядра. Общие понятия о ядре
 3.Опыт Резерфорда. Модель атома Томсона и Резерфорда
 4.Эффективное сечение
 5.Формула Резерфорда. Рассеяние alpha-частиц на ядре 208Pb
 6.Волны де Бройля. Дифракционная картина рассеяния
 7.Рассеяние электронов на ядрах. Опыты Хофштадтера
 8.Формула Мотта. Форм-фактор. Распределение заряда в ядре
 9.Распределение заряда в нуклоне и размер нуклона
Лекция 2
 1.Ядерный парк. NZ-диаграмма стабильных и долгоживущих ядер
 2.Масса и энергия связи ядра. Энергия отделения нуклона
 3.Удельная энергия связи. Источники ядерной энергии. Некоторые свойства ядерных сил
 4.Модель жидкой капли. О ядерных моделях
 5.Формула Вайцзеккера. Объемная, поверхностная и кулоновская энергии
 6.Энергия симметрии. Роль принципа Паули. Зависимость Z от A для стабильных ядер
 7.Эффект спаривания. Четно-четные, нечетные и нечетно-нечетные ядра. Вклад различных видов энергии в полную энергию ядра
Лекция 3
 1.Основное и возбужденные состояния ядра. Диаграмма ядерных уровней
 2.Квантовые характеристики ядерных состояний. Инвариантность гамильтониана и квантовые числа
 3.Особенности спинов ядер
 4.Четность. Орбитальная и внутренняя четность. Четность системы частиц
 5.Тождественность частиц. Статистика. Фермионы и бозоны
 6.Классические статические электромагнитные моменты ядер
 *7.Квантово-механические моменты ядер
Лекция 4
 1.Общие закономерности радиоактивного распада. Виды распада
 2.alpha-Радиоактивность. Прохождение alpha-частиц через барьер. Центробежный барьер
 3.beta-Распад. Нейтрино. Слабое взаимодействие. Промежуточные бозоны
 4.gamma-Распад. Классификация фотонов. Правила отбора для электромагнитных переходов. Вероятности электромагнитных переходов в длинноволновом приближении
 *5.Дополнительные выводы о beta-распаде. Разрешенные и запрещенные beta-переходы. Переходы Ферми и Гамова--Теллера
Лекция 5
 1.Очевидные свойства ядерных (нуклон-нуклонных) сил
 2.Дейтрон. Зависимость ядерных сил от спина. Их нецентральность. Волновая функция дейтрона
 3.Зарядовая независимость ядерных сил
 4.Спин-орбитальные силы
 5.Обменный характер нуклон-нуклонных сил
 6.Радиальная форма нуклон-нуклонных сил. Квант ядерного поля. Теория Юкавы
 7.Изоспин частиц и ядер
Лекция 6
 1.Ядерные реакции. Введение
 2.Законы сохранения в ядерных реакциях
 3.Кинематика ядерных реакций. Порог
 4.Механизмы ядерных реакций. Составное ядро
 5.Сечение образования составного ядра нейтроном в нерезонансной области
 6.Формула Брейта--Вигнера
 7.Прямые ядерные реакции
Лекция 7
 1.Модель ядерных оболочек. История ее появления. Магические числа
 2.Формулировка модели оболочек для ядра. Роль принципа Паули. Объяснение магических чисел. Нуклонные конфигурации
 3.Квантовые характеристики основных состояний ядер в одночастичной модели оболочек (ОМО). Возбужденные состояния в ОМО
 4.Ограниченность одночастичной модели оболочек. Многочастичная модель оболочек. Коллективные возбуждения ядер. Аналогия с молекулой
 5.Вращательные уровни четно-четных несферических (деформированных) ядер
 6.Колебательные (вибрационные) уровни четно-четных сферических ядер
 7.Реальный ядерный спектр
Лекция 8
 1.Элементарные частицы. Введение
 2.Современные ускорители
 3.Некоторые сведения об элементарных частицах
 4.Экспериментальное исследование структуры частиц
 5.Теории в физике частиц. Типы взаимодействий частиц. Константы и радиусы взаимодействий
 6.Диаграммы Фейнмана для электромагнитных взаимодействий
 7.Кванты других полей. Фундаментальные бозоны
Лекция 9
 1.Систематика частиц. Фундаментальные частицы. Барионы и мезоны
 2.Основные узлы фундаментальных взаимодействий. Кварковые диаграммы
 3.Законы сохранения в мире частиц. Барионное и лептонное квантовые числа. Странность. Частицы--античастицы
 4.Сильные взаимодействия. Адроны. Правило Накано--Нишиджимы--Гелл-Манна
 5.Кварки
 6.Кварковая структура легчайших барионов и мезонов
 7.Кварковые атомы
 8.Декуплет барионов с Jp = 3/2+. Распады Delta-резонансов. Кварковая диаграмма нуклон-нуклонного взаимодействия
 *9.Об изоспине фотона и четности лептонов
Лекция 10
 1.Трудности простой кварковой модели. Новое квантовое число "цвет"
 2.Барионы и мезоны как наборы цветных кварков
 3.Глюоны. Квантовая хромодинамика (КХД)
 *4.Обобщение принципа Паули. Структура волновой функции бариона в КХД
 5.Сравнение КЭД и КХД. Экранировка и антиэкранировка заряда. Асимптотическая свобода
 6.Внутри протона
Лекция 11
 1.Отсутствие кварков в свободном состоянии
 *2.Эксперименты, подтверждающие наличие кварков в адронах
 *3.Тяжелые кварки -- c, b, t
Лекция 12
 1.Слабые взаимодействия. Лептонные заряды. Типы нейтрино
 2.Слабые распады. Константа слабого взаимодействия
 3.Заряженные и нейтральные слабые токи
 4.Закон сохранения четности. P-симметрия. Несохранение четности в слабых взаимодействиях
 5.Спиральность
Лекция 13
 1.Зарядовое сопряжение. CP-преобразование
 *2.Зарядовая четность
 *3.Истинно нейтральные каоны K0L и K0S
 4.Обращение времени. Нарушение CP-инвариантности. CPT-теорема
 5.Первые этапы объединения взаимодействий
 6.Константы взаимодействий. Пропагатор. Переопределение константы слабого взаимодействия
 7.Сбегающиеся константы. Великое объединение
 8.Распад протона и другие предсказания теорий Великого объединения
 9.Поколения фундаментальных фермионов. Нейтрино
 10.Суперсимметрия
Лекция 14
 1.Вселенная. Свидетельства Большого взрыва
 2.Первые мгновения Вселенной. Дозвездный синтез ядер
 *3.Барионная асимметрия. Отсутствие антивещества во Вселенной. Инфляция
 4.Звездная эра. Ядерные реакции в звездах
Лекция 15
 *1.Заключительные стадии жизни звезд. Сверхновые
 *2.Конечные этапы эволюции Вселенной
 3.Космические лучи
Литература
Приложения
 А.Формула Резерфорда
 Б.Форм-фактор упругого кулоновского взаимодействия
 В.Дефекты масс ядер
 Г.Деление атомных ядер
 Д.Энергия симметрии
 Е.Соотношение между наблюдаемым и собственным электрическими квадрупольными моментами ядра
 Ж.Элементарная теория beta-распада. Правило Сарджента
 З.Потенциал Юкавы
 И.Встречные пучки
 К.О вращениях в квантовой механике
 Л.Состояние двух квадрупольных фононов
 М.Спиновые состояния двух нуклонов. Двухнуклонные и кварк-антикварковые изоспиновые состояния. Цветовые состояния глюонов
 Н.Распад заряженного пиона
 О.Таблица избранных изотопов
 П.Распространенность нуклидов во Вселенной
 Р.Таблицы законов сохранения, взаимодействий и частиц
 С.Физические константы и единицы (приближенные значения)
 Т.Историческая справка
Предметный указатель

 Предисловие к третьему изданию

Структура и содержание книги не изменились по сравнению с первыми двумя изданиями (2002, 2004 гг). Вместе с тем в книгу внесены многочисленные уточнения характеристик элементарных частиц и атомных ядер, которые появились после 2000 г. в результате новых экспериментальных исследований. Это же относится и к целому ряду космологических величин, извлекаемых из данных астрофизических наблюдений. Все приведенные числовые характеристики (они взяты из Review of Particle Physics, Physics Letters B, Volume 592, Issues 1--4, July 2004 и буклета Nuclear Wallet Cards, National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, USA, 2005 /автор J.K.Tuli/) теперь отражают ситуацию на 2005 г. Раздел Приложения "Историческая справка" дополнен важнейшими открытиями последних пяти лет.


 Предисловие

Настоящая книга является заключительным разделом общего курса физики. Студенты физических специальностей завершают изучение общего курса физики разделом "физика ядра и частиц". На физическом факультете Московского университета этот раздел изучается в пятом семестре. Книга написана на базе курса лекций по физике ядра и частиц, который автор читает в течение ряда лет на одном из потоков III курса. Материал собран в 15 лекций и расположен в той последовательности, в которой он читается студентам. Возможности книги позволили несколько расширить рамки ряда лекций за счет включения дополнительных разделов и большей детализации изложения. В целом, за исключением вопросов, связанных с техникой эксперимента, взаимодействием частиц и излучений с веществом, дозиметрией и радиационной защитой, которые изучаются студентами при выполнении ядерного практикума, содержание книги отвечает программе курса. Таким образом, книга посвящена именно физике атомного ядра и элементарных частиц. Отбор материала, последовательность и форма его изложения оригинальны и, по мнению автора, соответствуют стилю университетского физического образования, традициям факультета, подготовленности и возможностям студента-физика МГУ. Учтено, что с основами квантовой механики студенты уже познакомились в курсе атомной физики.

Книга предназначена для первого систематического знакомства студентов с физикой ядра и частиц. Уровень знаний и степень сложности в этой области в настоящее время столь высоки, что делают невозможным полностью последовательное и безупречно строгое изложение материала во вводном курсе. Сама описываемая наука во многих основополагающих аспектах не завершена и стремительно развивается, становясь все более сложной и насыщенной. В особенности это касается физики частиц. Ограничиться же только полностью понятными для студента III курса темами -- значит резко сузить рамки изложения и лишить читателя возможности общего взгляда на быстро растущее и поражающее архитектурой здание современной субатомной физики. В этих попытках соединить в одном вводном учебном пособии живую науку с уже устоявшимися представлениями -- особенность предлагаемой книги и, возможно, ее недостатки. Автор с благодарностью рассмотрит предложения и замечания, которые следует направлять по адресу: 119899 Москва, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, кафедра общей ядерной физики.

Тематически книгу можно разделить на три части. Первые семь лекций посвящены физике ядра и некоторым общим вопросам. Физика частиц и взаимодействий рассматривается в следующих шести лекциях. В завершающих двух лекциях рассматриваются Вселенная, эволюция звезд и космические лучи. Несмотря на огромное различие в масштабах субатомных и космологических явлений, последние нельзя понять без знания первых. Поэтому включение астрофизических вопросов в данный курс не только оправдано, но и (учитывая достигнутый уровень знаний в этой области) необходимо. Курс современной астрофизики читается студентам физического факультета МГУ вслед за курсом физики ядра и частиц, что создает хорошие возможности для более глубокого усвоения студентами обсуждаемых в этих двух курсах общих вопросов. Автор рекомендует студентам также компактную и написанную с большим педагогическим мастерством книгу И.Д.Новикова "Как взорвалась Вселенная" (М.: Наука, 1988).

Значительную часть книги составляют приложения. С одной стороны, в них вынесен материал, для которого не нашлось места в лекциях, но без которого в систематическом курсе обойтись нельзя (деление атомных ядер, элементы теории beta-распада, встречные пучки и некоторые другие). С другой стороны, в приложениях разъясняется целый ряд утверждений, которые в основном тексте лекций лишь декларируются, а также дается достаточно простой вывод некоторых формул. Существенную часть приложений составляет справочный материал, прежде всего таблицы изотопов и частиц. Автор также посчитал полезным дать историческую справку о наиболее важных открытиях в тех областях физики, которым посвящена книга.

Любой раздел общего курса физики и особенно данный базируется на сведениях, полученных из эксперимента. Процесс открытия новых ядер и частиц, уточнения их характеристик и ряда принципиальных констант (в том числе и космологических), по существу непрерывен. Уже в ближайшие годы мы можем стать свидетелями таких фундаментальных открытий как обнаружение бозонов Хиггса, суперсимметричных частиц, массивности нейтрино, структуры кварков и лептонов и др. Вся численная информация, предлагаемая читателю, датируется 2000 г. и взята из следующих справочников:

1) Tuli J.K. Nuclear Wallet Cards. National Nuclear Data Center. Brookhaven National Laboratory. USA, 2000.

2) Review of Particle Physics. The European Physics Journal. 2000. V.15. N 1--4.

Книга предусматривает два уровня сложности. Первый (и главный) отвечает лекционному материалу без тех разделов, которые отмечены звездочками. Освоение этого уровня обязательно для успешного завершения обучения по общему курсу физики. Книга в полном объеме рекомендуется студентам, специализирующимся в области физики ядра и частиц.

Автор благодарен профессорам Б.С.Ишханову, Е.А.Романовскому и И.В.Ракобольской, докторам физ.-матем. наук Н.Г.Гончаровой и В.В.Варламову, кандидатам физ.-матем. наук И.А.Тутынь, В.С.Замиралову, Ю.И.Сорокину и Н.А.Сотниковой, чья помощь, советы и замечания способствовали появлению и улучшению книги. Автор чрезвычайно признателен Инне Альбертовне Тутынь за большую помощь при подготовке рукописи к печати.


 Об авторе

Игорь Михайлович Капитонов

Профессор физического факультета МГУ, лауреат Ломоносовской премии, автор научного открытия в области ядерной физики. В течение многих лет преподает студентам физического факультета МГУ физику ядра и частиц.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце