Лекция бөлшектердің шашырауы үшін тиімді қима
жүктеу/скачать 2,65 Mb.
|
|
1-ЛЕКЦИЯ Бөлшектердің шашырауы үшін тиімді қима. Осы уақытқа дейін біз атомды тұтас деп қарастырдық. Енді біз ауыр ядролардан және оны қоршаған электрондардан тұратын жүйе ретінде атом туралы қазіргі заманғы ұғымдарға негізделген фактілерді салыстырамыз. Атом құрылымын зерттеудің ең жақсы тәсілдерінің бірі оның жылдам бөлшектерімен - үлкен жылдамдықтардың электрондарымен немесе радиоактивті заттардың а-бөлшектерімен" зондтау " болып табылады. Зат арқылы жылдам бөлшектер ағындарын өту кезінде болатын процестер әртүрлі және күрделі. Бізді осы және жақын арада келесі параграфтарда бөлшектердің шашырауы құбылыстары ғана қызықтырады, яғни бөлшектердің бастапқы жолынан ауытқуына байланысты құбылыстар. Бұл құбылыстарды қарау атоммен айналысатын кеңістікті затпен толтыру дәрежесі туралы және онда оң және теріс электр қуатын бөлу туралы айтуға мүмкіндік береді. Алайда, ең алдымен, біз бөлшектердің шашырауына байланысты кейбір жалпы мәселелерді қарастырамыз. Ол соғысуға ұшырауы мүмкін қозғалмайтын хаотикалық бөлінген шарлардың арасында қозғалатын бөлшектерді қарастырайық. Қандай да бір шармен қозғалатын бөлшектер кездейсоқ құбылыс болып табылады. Әлбетте, бұл қашықтықтың қандай да бір функциясы бар. Екінші жағынан, біз шексіз кіші кесіндіде соғуды сынау ықтималдығы dx пропорционалды, яғни adx тең, ал бұл кесіндіні соққысыз өту ықтималдығы 1-adx. Бір жағынан f(x+Сx) функциясы бар; екінші жағынан, ұзындығы x+dx кесіндісінің өтуін қарастыруға болады, екі кезеңнен тұратын күрделі оқиға ретінде: шашыраудың өтуі х және одан әрі қашықтық х-дан х+dх. Мұндай күрделі оқиғаның ықтималдығы екі қарапайым оқиғалардың ықтималдығына тең, яғни f(x)·(1-adx) тең. Осылайша біз немесе шексіз шағын екінші ретке дейінгі дәлдікпен шағын түрлендірулерден кейін қайдан Немесе интегралдау арқылы тұрақты интегралдау айқын шарттан табамыз, бұл х-0 жолы дұрыс, яғни 1. Бұл с-1 береді және түпкілікті Сонымен, заттың қандай да бір қабатын соғу ықтималдығы қабаттың қалыңдығын арттырумен экспоненциалды түрде жойылады. Ең алдымен, бұл шаманың кері ұзындығының өлшемі болады, өйткені ах дәрежесінің көрсеткіші өлшемсіз шама болуы тиіс. Физикалық мәнін анықтау үшін біз формуланы пайдалана отырып, бөлшектің бос жүрісінің орташа ұзындығын есептейміз. х және х+dх арасындағы кесіндіде соққы сынайтын бөлшектер х кесіндісін соққысыз өтті. Сондықтан бос жолдың ұзындығы x-ға тең болуы ықтималдығы орташа мәндер үшін формула бойынша бос жолдың орташа ұзындығы тең Интегралдау арқылы осылайша, тұрақты және біз еркін жолдың орташа ұзындығының кері шамасы ретінде түсіндіре аламыз Формуланы келесі түрге келтіреміз бұл ескертулерге мынадай түсінік негізделген. әрбір қозғалмайтын шашыратқыш орталық σ радиус шеңберімен ауыстырылғанын елестетіп көрейік, осы үйірменің ішінде өтетін әрбір бөлшек ауытқуды бастан кешіреді. бұл πσ2 кружогының ауданы шашырату үшін тиімді қима деп аталады. Егер х көлем бірлігінде шашыратқыш орталықтар саны болса, онда υπσ2 сондай-ақ өлшемдігі бар см және а түрінде ұсынуға болады және шашыратқыш заттың көлем бірлігіндегі тиімді қималар сомасы ретінде түсіну. жоғарыда айтылғандардан кейін, егер қабаттың алдыңғы бетіне түсетін ағынның қарқындылығы N0 бөлшектерінің санымен сипатталса, онда х өткеннен кейін параллель шоғырдың қарқындылығы N бөлшектерінің санымен сипатталады, және де жүктеу/скачать 2,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|