Fótón Gath-Gamma a Choinneáil ag Scála Núicléach

1 · Tuar

Dá mbainfeá triail as fótón a choinneáil laistigh d’aon núicléas adamhach amháin (thart ar fheiméiméadar ar fud), éilíonn prionsabal na héiginnteachta héiginnteacht móimintim íosta ollmhór. An chuidíonn sé seo le míniú cén fáth nach bhfaightear leictreoin saora taobh ISTIGH de núicléas riamh?

2 · Socrú

  1. Oscail an réamhshocrú gamma-confinement agus brúigh Athshocraigh. Samhlaíonn an réamhshocrú seo fótón 100 MeV a choinnítear in aice le scála feiméiméadair (10⁻¹⁵ m).
  2. Cumasaigh léamh héiginnteachta íosta an mhóimintim.
  3. Socraigh réigiún na coinneála Δx do gach triail (in aice le scála núicléach) agus taifead an héiginnteacht íosta is féidir sa mhóimintim.

3 · Bailigh Sonraí

Réigiún coinneála Δx (fm)Éiginnteacht mhóimintim Δp (×10⁻²⁰ kg·m/s)
1.00
2.00
4.00

Breac Δp (y-ais) in aghaidh 1/Δx (x-ais) do do chuid trialacha.

4 · Anailísigh

  1. Do thriail amháin, áirigh Δp_min = ℏ/(2Δx) le ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Cuir i gcomórtas leis an tábla — tabhair faoi deara go bhfuil na luachanna seo thart ar 10⁵ uair níos mó ná luachanna thurgnamh heisenberg-electron, toisc go bhfuil Δx anseo thart ar 10⁵ uair níos lú.
  2. Do fhótón, is é p = E/c a nascann móimintim le fuinneamh. Mínigh conas a chuidíonn do luachanna Δp_min a thiontú go héiginnteacht fuinnimh íosta coibhéiseach (iolraigh faoi c) le míniú an fhíric go gcaithfidh cáithníní a choinnítear ag toisí núicléacha fuinneamh íosta ollmhór a iompar — deicheagáin MeV, ag teacht le fótón 100 MeV an turgnaimh seo.

5 · Leathnaigh

  1. Tráth, bhí meás ag fisiceoirí ar an gceist an raibh leictreoin a astaítear i meath béite ‘stóráilte istigh’ sa núicléas roimh ré. Bhí an argóint phrionsabail-éiginnteachta seo (go n-éileodh leictreoin a choinnítear ag scála núicléach i bhfad níos mó fuinnimh ná mar atá ag leictreoin mheatha béite i ndáiríre) ina fianaiseocht thábhachtach gur CRUTHAÍODH na leictreoin ag nóiméad an mheatha, nár chuir siad rompu istigh sa núicléas.
  2. Murab ionann agus an leictreon in heisenberg-electron, samhlaíonn an turgnamh seo fótón gan mhais go sainráite, ag baint úsáide as móimintim p = E/c in ionad p = √(2mK). Mínigh cén fáth go gcaithfidh foirmle mhóimintim fhótón a bheith difriúil ó cheann cáithnín maiseannaí.

An Fhisic atá taobh thiar den Turgnamh seo

Éiginnteacht ag Scála Núicléach

Éilíonn coinneáil cáithnín ar bith — fótón gan mhais ina measc — laistigh de Δx ≈ 10⁻¹⁵ m héiginnteacht íosta móimintim Δp ≥ ℏ/(2Δx) ar ord 10⁻²⁰ kg·m/s, a chomhdhéanfuinnimh i bhfad níos mó ná mar a fheictear do cháithníní a fhaightear isteach i núicléis i ndáiríre.

← Ar ais chuig an turgnamh

Fisic Nua-Aimseartha

138 Bileog Saothair Fhisice Inphriontáilte Saor