Лекции по физике атомного ядра

Лекции по физике атомного ядра (профессор Дмитриев В.Ф.)

Страна: Россия
Тематика: Теоретическая физика
Тип раздаваемого материала: Видеолекция
Продолжительность: 21:09:00
Год выпуска: 2014
Язык: Русский
Перевод: Не требуется
Описание: Лекция № 1 Программа курса. Литература по курсу. Открытие ядра, эксперимент Резерфорда. Свойства протонов и нейтронов как элементов, из которых состоит ядро. При каких условиях можно говорить, что ядро состоит из протонов и нейтронов.
Элементы теории рассеяния. Асимптотика волновой функции, амплитуда рассеяния, фазы рассеяния для центрального поля. S-матрица и её выражение через фазы рассеяния. Сечения упругого и неупругого рассеяния. Оптическая теорема.
Рассеяние при малых энергиях. Длина рассеяния, её свойства. Рассеяние медленных нейтронов на протонах. Триплетная и синглетная длины рассеяния. Определение относительного знака этих длин рассеяния в когерентном рассеянии медленных нейтронов на молекулах орто- и пара-водорода.
Лекция № 2 Общий вид парциальной амплитуды. Резонансное рассеяние при малых энергиях. Приближение эффективного радиуса.
Рассеяние при спин-орбитальном взаимодействии. Парциальное разложение. Общий вид амплитуды. Ультрарелятивистский предел. Рассеяние поляризованных частиц. Азимутальная асимметрия сечения упругого рассеяния. Поляризация частиц в конечном состоянии при рассеянии неполяризованных частиц.
Рассеяние тождественных частиц. Амплитуда рассеяния для бозонов и фермионов. Протон-протонное рассеяние. Асимптотика волновой функции в кулоновском поле. Точная амплитуда рассеяния в кулоновском поле. Сечение протон-протонного рассеяния для неполяризованных частиц. Определение фаз ядерного рассеяния через кулон-ядерную интерференцию.
Лекция № 3 Свойства ядерных сил. Симметрии ядерного взаимодействия. Чётность, отражение времени. Оператор отражения времени для фермионов. Изоспин, изотопическая инвариантность. Ограничения из статистики на двухнуклонную волновую функцию.
Построение потенциала ядерного взаимодействия. Центральные силы, спин-спиновые силы, тензорные силы, спин-орбитальные силы. Примеры потенциалов. Дейтрон, магнитный момент дейтрона, квадрупольный момент, энергия связи. Оценка глубины ямы из энергии связи дейтрона.
Лекция № 4 Волновая функция дейтрона. Спиновые функции для спина 1. Выражение для волновой функции дейтрона через оператор S12. Система уравнений для радиальных волновых функций дейтрона. Оценка веса d-волны из магнитного момента дейтрона. Вычисление квадрупольного момента дейтрона.
Лекция № 5 Глобальные свойства ядер. Упругое рассеяние электронов на ядрах. Кинематика рассеяния ультрарелятивистских электронов. Моттовское сечение рассеяния в кулоновском поле. Рассеяние на ядре конечных размеров, формфакторы. Асимптотика формфакторов при малых q2, среднеквадратичные зарядовые радиусы ядер. Асимптотика формфакторов при больших q2. Примеры измеренных сечений рассеяния на ядрах. Распределение заряда внутри ядер. Дифракционное рассеяние нейтронов, распределение ядерного вещества внутри ядер.
Лекция № 6 Энергии связи ядер. Модель несжимаемой жидкой капли. Полуэмпирическая формула масс. Энергия симметрии, её природа. Долина стабильности ядер, отношение Z/А для стабильных ядер. Энергии отделения нейтронов и протонов. Границы стабильности по отношению к распаду с вылетом нейтронов и протонов.
Колебания поверхности ядер. Динамические переменные, описывающие форму поверхности. Ограничения из несжимаемости, отсутствие дипольной моды. Кинетическая энергия колебаний, массовый параметр.
Лекция № 7 Потенциальная энергия колебаний. Вклад поверхностной энергии. Вклад кулоновских сил. Функции Лагранжа и Гамильтона. Квантование колебаний поверхности. Частоты колебаний в модели жидкой капли, сравнение с экспериментом. Граница устойчивости ядер по отношению к делению. Изовекторные моды колебаний. Гигантский резонанс.
Лекция № 8 Модели независимых частиц. Введение среднего поля. Модель ферми-газа. Величина энергии Ферми и импульса Ферми. Время жизни одночастичного состояния вблизи поверхности Ферми. Факты, указывающие на существование оболочек. Магические числа, энергии отделения протонов и нейтронов. Распространённость элементов. Потенциал трёхмерного гармонического осциллятора. Свойства волновых функций, оценка осцилляторной частоты.
Лекция № 9 Переход к сферическим квантовым числам. Сравнение спектров осциллятора и прямоугольной ямы. Роль спин-орбитального взаимодействия. Реалистическая схема одночастичных уровней. Потенциал Вудса-Саксона. Зависимость энергии одночастичных уровней от массового числа А. Оболочечные конфигурации. Частично-дырочная симметрия. Магнитные моменты нечётных ядер.
Лекция № 10 Деформированная модель оболочек. Одночастичные квадрупольные моменты нечётных ядер. Сравнение с измеренными квадрупольными моментами. Происхождение ядерной деформации. Коллективная модель. Адиабатическое приближение. Модель возникновения деформации.
Лекция № 11 Квадрупольная деформация. Области деформированных ядер. Описание квадрупольной деформации. Переход в систему, связанную с телом. Квадрупольные переменные формы. Эмпирическая деформация. Частица в деформированном потенциале. Квантовые числа. Анизотропный гармонический осциллятор. Асимптотические квантовые числа. Потенциал Нильссона. Зависимость одночастичных уровней от деформации.
Лекция № 12 Парные корреляции. Вторичное квантование. Фермиевские операторы рождения и уничтожения частиц. Оператор плотности числа частиц. Модель одного уровня. Физическое обоснование парных корреляций. Схема сеньорити (seniority). Вырожденная модель. Гамильтониан системы многих тел в представлении вторичного квантования. Редуцированный гамильтониан вырожденной модели. Определение энергетической щели через энергии связи соседних ядер.
Лекция № 13 Каноническое преобразование Боголюбова. Операторы квазичастиц. Теория БКШ (Бардина-Купера-Шриффера). Пробная волновая функция. Гамильтониан БКШ. Минимизация энергии. Решение для энергетической щели. Спектр возбуждений. Матричные элементы одночастичных операторов.
Лекция № 14 Электромагнитные процессы в ядрах. Гамильтониан электромагнитного взаимодействия. Операторный вид векторного потенциала. Излучение гамма-квантов. Матричные элементы процесса. Векторные сферические гармоники. Мультипольное разложение. Операторы электрических и магнитных мультиполей. Правила отбора. Приведённая вероятность перехода. Оценки приведённых вероятностей. Единицы Вайскопфа. Усиление переходов из коллективных состояний. Ядерная изомерия.
Лекция № 15 Явление внутренней конверсии. Оценка вероятности внутренней конверсии для s-электронов. Коэффициент внутренней конверсии.
Слабое взаимодействие в ядрах. β-процессы. Эффективный гамильтониан слабого взаимодействия. Константа Ферми. Лептонные и адронные слабые токи. Гипотеза универсальности. Нерелятивистское приближение для адронных токов. Переходы Ферми и Гамова-Теллера.
Лекция № 16 Факторы запрета слабых переходов. Длинноволновое приближение. Мультипольные моменты для слабых процессов. Вычисление времени жизни по отношению к β-распаду для переходов Ферми. Учёт кулоновского взаимодействия вылетающего электрона с ядром. График Кюри. Влияние конечной массы нейтрино на спектр электронов. Соотношение fτ для β-распада.
Качество: CAMRip
Формат: MP4
Видео кодек: H.264
Аудио кодек: AC3
Видео: AVC, 1920x1080, 2 490 Kbps, 25.000 fps
Аудио: AC-3, 192 Kbps, 44.1 KHz, 2 channels