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素粒子の分類①

◉電子の兄弟がレプトン、核子を構成するがクウォーク この世のすべての物質は、 分子、または原子でできています。 その原子は、 原子核と①電子で構成されます。 原子核は、 陽子と中性子(これらをまとめて核子という)からなり、 核子は、 ②さらに小さな粒…

※お休みいたします。

◉明日2つ記事を上げます。

ゼーマン効果

◉原子から放射される光のスペクトルに磁場をかけると数本に分かれる これがスピンの発見であります。

トピック①~ADSR(加速器駆動臨界炉)~

◉加速器と原子炉のハイブリットシステム次世代原子炉 ・ADSRとは →加速器技術と原子炉技術を組み合わせた次世代原子炉であります。 ・原理 →①まず加速器で陽子を加速させ高エネルギー状態にします。 ②①で作った高エネルギー陽子を鉛などの重金属に照射します…

ミュオンがとらえる内部磁場分布とゆらぎ

◉電子状態のミクロな指針となりうるミュオン 一般に粒子がもつ角運動量に着目した場合、 その回転運動を支配するのは磁場と電場勾配であります。 角運動量の量子数が1以上の場合は、 電気四重極能率を持つことができ、「磁場、電場勾配のいずれとも作用」し…

物質中のミュオンの存在状態③~ミュオンの優れている点2~

◉中性子線でダメでもミュオンなら… ・中性子の抱える2つの問題点 ①研究対象の水素を重水素にしておかなければならない ②陽子が伴っている電子の状態(水素原子としての電子状態)についての情報を得られない ①について →中性子は陽子とほぼ同じ質量をもつの…

物質中のミュオンの存在状態②~ミュオンの優れている点~

◉X線ではだめでもミュオンなら... 水素を対象とした研究において、ミュオンがX線や中性子線よりも有利な点を比較していきます。 まず、X線の散乱強度は、 『電子の数=原子番号』に比例します。 これすなわち、原子番号1の水素は最も見えにくいことを意味し…

物質中のミュオンの存在状態①~ミュオンは高感度の水素シミュレーター~

◉物質中のミュオンは不純物であり、不純物としての役割に注目が集まっている水素の状態を調べるのに効果的であります。 金属中の水素の研究をはじめ、物質科学においては欠陥中心、不純物としての「水素」が重要な役割を果たすと考えられるような事例がたく…

放射線(量子ビーム)としてのミュオン

◉放射線ビームとしてのミュオンの物質との関係は、X線や中性子のそれとは大きく異なります。 ミュオンは物質を調べるのに用いられることがあります。 その方法の概要は、 ①ミュオンをスピン偏極したビームとして取り出す ②それを物質中に注入する ③物質中で…

※お休みいたします。

角運動量⑤~質点系の運動~

◉質点系の回転運動の式:『dL/dt=N』 ※N=0のとき角運動量保存則が成り立つ。 ・質量中心(重心)の運動と重心に相対的な運動 質点系の運動は ⇒①重心の並進運動 ②回転運動 の合成であると考えられます。 質点系の角運動量は →①重心の角運動量 ②重心…

角運動量④~角運動量保存則~

◉力のモーメントが0のとき、角運動量保存則が成り立つ。 【復習】 角運動量とは →『どんくらいの勢いで回ってるか』『ビュンビュン具合』を表す量。 で、 大きさは →『運動量×支点からの距離』⇔『支点からの糸が長いほど大きくなる』 ↑感覚的にわかる? で…

角運動量③~力のモーメントの導出~

◉角運動量の時間変化が力のモーメント 【復習】 角運動量(L):L=r×p で表され、『回転運動の勢いを表す量』であった。 この角運動量を時間微分する(時間変化でみる)と、 (右辺)=dr/dt×p+r×dp/dt =dr/dt×mv+r×dp/dt =dr/…

角運動量②~角運動量と力のモーメント~

◉角運動量は回転運動の勢いで、その時間変化が力のモーメント 【復習】 力のモーメント(N):N=rF では、力のモーメントとは言葉でいうといったい何なのでしょうか? 力のモーメント →『物体を回転させようとする能力』 角運動量の定義:質量mの質点の運…

角運動量①~質点系の回転運動~

◉等速円運動以外の円運動では接線方向にも加速度が生じる。 円運動の基本式:v=rω a=v²/r 上記はあくまで等速円運動の場合。 すなわち、加速度(a)は円の中心方向に生じます。 しかし、等速円運動でない場合は、中心方向に加えて接線方向にも加速度が…

月は地球に向かって落ちている

◉月も地球に向かって落ちている。 ニュートンはリンゴは手を離せば落ちてくるのに、どうして月は落ちてこないのだと考えました。 落下運動と円運動には境界があると考えられていましたがニュートンはいよいよその境界を発見することはできませんでした。 そ…

エキゾチックな原子。

◉原子を構成する電子の1つが素粒子に置き換わった状態の原子を エキゾチック原子といいます。 正確には、①より重く ②負の電荷をもつ ③比較的安定な 素粒子と置き換わります。 エキゾチック原子を構成する素粒子の例 →ミュオン、π中間子、k中間子、反陽子、…

左右の区別?

◉左右の区別とは鏡面対称性の有無 カイラル:鏡映対称性を持たない状態 カイラリティ:上記のような性質のこと ?? 正直理解できません。 出直します。

息抜きの力学2-力学的エネルギー保存則-

◉力学的エネルギー保存則:力学的な「能力」は勝手に増減しない 力学的エネルギー:運動エネルギーと位置エネルギーの和 ▶運動エネルギーと運動量 運動エネルギー:「仕事」による結果 ⇔『力の距離的効果』=どれくらいの力がどのくらいの距離働いたか 運動…

息抜きの力学1-運動方程式-

◉『ma=F』=質量mの物体に加速度aを生じさせたのは力Fである。 ◉『仕事』=どのくらいの力が、どのくらいの距離働いたのか ◉『エネルギー』=仕事をする能力 ◉仕事とエネルギーの関係 →エネルギーの変化した原因は、力Fが仕事したからである。

一定ではない陽電子のエネルギー

◉正ミュオンの崩壊過程で発生する陽電子のエネルギーはいつも同じではありません。 正ミュオンの崩壊過程では、 ①陽電子 ②電子ニュートリノ ③反ミュー・ニュートリノ が生成されます。 ニュートリノは弱い相互作用しかしないのにどうして2個放出されることが…

一定ではないβ線のエネルギー

◉原子核(中性子)のベータ崩壊によって出てくるβ線のエネルギーは様々。 中性子がベータ崩壊すると、①陽子 ②電子 ③反電子ニュートリノ ができます。 しかし観測される粒子は、荷電粒子である陽子と電子のみであります。 観測通り陽子と電子のみしか生成され…

ミュオンは6兄弟の真ん中の双子

◉電子(e)、ミュオン(μ)、タウオン(τ)は質量違いの兄弟この世の物質は、核子と電子、ニュートリノみたく安定な粒子だけで構成されている。わけではありません。有限の寿命でのみ存在できる基本粒子がいくつも存在します。ミュオンもワンオブイットであります…

第3の粒子「ヒッグス粒子」

◉未知なる重い粒子=ヒッグス粒子 物質を構成する粒子:フェルミオン 力を媒介する粒子:ボゾン←質量0 「ヒッグス機構」 →粒子に質量をもたせるための機構。 もともと質量をもたないとされるボゾンを、①大きな質量をもつ成分 ②質量をもたないままの成分 に…

相互作用の主役は「粒子」

◉自然界のすべてを表す4つの力。 その力の媒介するのは「粒子」であります。 ⑴重力 ⑵電磁力 ⑶強い力:核子を結び付けている力 ⑷弱い力:核子のベータ崩壊をひきおこす力 ※標準理論では、重力以外の3つの力を整合的に説明しています。 ⑵~⑷を媒介する粒子はボ…

ミュオンは「基本粒子」

◉ミュオンは、標準理論で「基本粒子」と呼ばれる素粒子の1つであります。 ・標準理論とは、素粒子とその相互作用を統一的に説明した理論枠組みで、 内容としては、①物質を構成する基本粒子 ②それらの間に働く相互作用のモデル から構成されます。 ・基本粒子…