Номер §92 КВ 2 ГДЗ Физика 11 класс, Касьянов 2025, страница 387

§ КВ Кварковая гипотеза

В чём состояла кварковая гипотеза М. Гелл-Мана и Д. Цвейга? Какие эксперименты подтвердили существование трёх точечных зарядов в нуклонах? Почему спин этих зарядов (кварков) полуцелый?

Решение
  1. Гипотеза. В г. американские физики-теоретики М. Гелл-Ман и Дж. Цвейг предположили, что адроны — составные частицы. В частности, нуклоны (протоны и нейтроны) состоят из трёх фундаментальных, электрически заряженных частиц — кварков (§ ). Это объясняло большие массы адронов по сравнению с лептонами.

  2. Эксперименты. В г. в Стэнфорде изучали рассеяние электронов с энергией ГэВ на протонах и нейтронах. Подобно опыту Резерфорда по рассеянию -частиц, который показал атомное ядро в центре атома, стэнфордский эксперимент выявил пространственное распределение электрического заряда в нуклоне. При увеличении энергии рассеивающихся электронов до ГэВ удалось установить существование трёх точечных зарядов в нуклонах. Эти частицы свободно перемещаются внутри нуклона «как три пчелы в стакане» — это и есть кварки.

  3. Почему спин полуцелый. Нуклоны имеют полуцелый спин (), то есть являются фермионами. Если предположить, что все кварки имеют одинаковый спин, то этот спин должен быть полуцелым: сложение трёх целых спинов дало бы только целое число. Только при сложении трёх полуцелых спинов кварков можно получить полуцелый спин нуклона (см. рис. , в). Значит, кварки — фермионы со спином .

Ответ

Гипотеза: адроны состоят из кварков, а нуклоны — из трёх кварков. Подтвердили её опыты г. в Стэнфорде по рассеянию электронов ( и ГэВ) на протонах и нейтронах, выявившие три точечных заряда в нуклоне. Спин кварков полуцелый, потому что только из трёх полуцелых спинов можно получить полуцелый спин нуклона.

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото