1-amaliy mashg’ulot: Yadroning massasi va bog’lanish energiyasi. Yadro spini. Yadroning magnit dipol momentiga doir masalalar yechish

14-amaliy mashg’ulot: Elementar zarralarning asosiy xususiyatlari va klassifikatsiyasi. Zarralar va antizarralarga doir masalalar yechish.

Мазкур параграфдаги масалаларнинг ечими «Масалалар тўплами»нинг бундан аввалги бўлимларида кўриб чиқилган қонуниятларга: заррачаларнинг тўқнашиши, заррачаларнннг электр ва магнит майдонларидаги ҳаракати ва ҳоказоларга асосланган. Қатор масалаларни ҳал этишда нисбийлик иазариясининг формулаларидан фойдаланишга тўғри келади.

1. 
   Ядро физикасида нишонни бомбардимон қилувчи зарядли заррачалар сонини уларнинг микроампер-соат (мка-с) билан ифодаланган умумий заряди билаи характерлаш қабул қилинган. 1 мкас қанча зарядли заррачалар сонига тўғри келишини топинг. Масалани: 1) электронлар ва 2) -зарралар учун ҳал қилинг.
   
2. 
   Секинлаштирувчи модданинг қўзғалмас ядроси билан нейтрон марказий эластик тўқнашганда унинг кинетик энергияси 1,4 баравар камайган. Секинлаштирувчи мод­данинг ядроси массасини топинг.
   
3. 
   ₁₁Nа²³ изотопининг қўзғалмас ядроси билан ней­трон марказий эластик тўқнашгандан сўнг унинг тезлиги дастлабки тезлигининг қанча улушини ташкил этади?
   
4. 
   Секинлаштирилган нейтронлар олиш учун улар таркибида водород (масалан парафин) бўлган моддалар орасидан ўтказилади. т₀массали нейтрон ўз кинетик энергиясининг қанчалик катта қисмини: 1) протонга (массаси m₀) ва 2) қўрғошин атоми ядросига (массаси т = 207т₀) бера олишини топинг. Мазкур энергиянинг энг катта қисми марказий эластик зарбга мувофиқ келади.
   
5. 
   Зарб марказий бўлмай, нейтрон ҳар тўқнашганида ўрта ҳисобда 45° га оғса, бундан олдинги масаладанейтрон билан протон ўртасида энергия тақсимотини топинг.
   

23.6. 4,6 Мэв энергияли нейтрон протонлар билан тўқнашиш натижасида секинлашади. Нейтрон ҳар тўқнашганда ўрта ҳисобда 45° оғади деб ҳисоблаб, унинг энергияси0,23 эв гача камайиши учун неча марта тўқнашиши кераклигини топинг.
23.7. 3 вб/м²индукцияли бир жинсли магнит майдонига зарядли заррачалар оқими учиб кирмоқда. Заррачаларнинг тезлиги 1,52*10⁷м/сек бўлиб, майдон куч чизиқларининг йўналишига перпендикуляр йўналган. Заррачагатаъсир этувчи куч 1,46*10^-11н бўлса, ҳар бир заррачанинг зарядини топинг.

8. 
   0,5 тл индукцияли зарядли заррача бир жиисли магнит майдонига учиб кириб, 10 смрадиусли айлана бўйлаб ҳаракат қилади. Заррачанинг тезлиги 2,4*10⁶м/сек. Бу заррача учун массанинг зарядига бўлган нисбатини топинг.
   
9. 
   Электрон 180 кв потенциаллар айирмаси Билантезлаштирилган. 1) Нисбийлик назариясининг тузатмаларини назарда тутиб бу электроннинг массасини, тезлигини,кинетик энергиясини ва — нисбатини топинг. 2) Мазкурэлектрон учун релятивистик тузатмани назарда тутмай, тезлигини топинг.
   

10. 
    Космик нурлардаги тез мезонларнинг энергияси тахминанч 300Мэв бу мезоннинг тинч ҳолатдаги энергия­си 100 Мэв. Лаборатория соати бўйича бу мезон яшаш вақтида атмосферада қанча масофани босиб ўтади? Мезон­нинг хусусий яшаш вақти ₀=2*10^-6сек.
    
11. 
    Космик нурлардаги мезоннинг кинетик энергия­си W=7М₀с^г, бунда М₀— мезоннинг тинч ҳолатдаги массаси. Бу мезоннинг хусусий яшаш вақти лаборатория билан боғлиқ координаталар системаси ҳисоб боши қилиб ҳисобланган яшаш вақтидан неча марта кичик бўлади?
    
12. 
    Позитрон билан электрон бирикиб иккита фо­тон ҳосил қилади. 1) Электрон билан позитроннинг тўқнашишига қадарэнергиясини назарга олинмаса, пайдо бўл­ган фотонлардан ҳарбирининг энергиясини топинг.Бу фотонларнинг тўлқин узунлигини топинг.
    

13. 
    Фотондан электрон ва позитрон ҳосил бўлишда фотонэнергияси 2,62 Мэв эди. Позитрон ва электрон пайдо бўлишда уларнинг тўла кннетик энергияси қанча бўлган?
    
14. 
    5,7 Мэв энергияли квант ҳосил қилган элек­трон вапозитроннинг магнит майдонига жойлаштирилган Вильсонкамерасидаги траекторкясининг эгрилик радиуси 3 см. Магнитмайдонииииг индукциясини топинг.
    
15. 
    Қўзғалмас нейтрал -мезон парчаланиб, иккита бирдай фотонга айланади. Ҳар бир фотоннинг энергиясини топинг. - мезоннинг тинч ҳолатдаги массаси М=264,2m₀, бунда т₀-электроннинг тинч ҳолатдаги мас­саси.
    
16. 
    Нейтрон билан антинейтрон бирикиб иккита фотон ҳосил қилади. Заррачаларнинг бошланғич энергиясини назарга олинмаса, пайдо бўлган фотонлардан ҳар бирининг энергиясини топинг.
    
17. 
    K⁰ мезон зарядли икки -мезонга парчаланади. Ҳосил бўлган ҳар бир -мезоннинг массаси унинг тинч ҳолатдаги массасидан 1,77 марта катта. Дастлаб K⁰- ме­зон тинч ҳолатда бўлиб, унинг тинч ҳолатдаги массасини 965 m₀деб олиб (бунда m₀— электроннинг тинч ҳолатдаги массаси): 1) ҳосил бўлган -мезонларнинг тинч ҳолат­даги массасини, 2) -мезонларнинг ҳосил бўлиш пайтдаги тезлигини топинг.
    

23.18. Циклотрон магнит майдони индукцияси билан дуантларга берилган потенциаллар айирмаси частотасини боғловчи формулани келтириб чиқаринг. 2) Дуантларга бе­рилган потенциаллар айирмаси частотасини; а) дейтонлар, б) протонлар ва в) -заррачалар учун топинг. Магнит майдонининг индукцияси.12,6 кгс.

19. 
    1) Циклотрондан учиб чиққан заррачалар энергиясини ҳаракат траекториясининг максимал эгрилик радиуси билан боғловчи формулани келтириб чиқаринг. 2) Циклотрондан учиб чиққан: а) дейтонлар, б) протон­лар ва в) -заррачалар (максимал эгрилик радиуси R= -48,3 см) энергиясини топинг. Дуантларга берилган потен­циаллар айирмасининг частотаси 12 Мгц.
    
20. 
    Заррачалар траекториясининг максимал эгрилик радиуси R=0,35 м бўлган циклотронда дуантларгабе­рилган потенциаллар айирмасининг частотаси =1,38*10⁷гц.
    

Протонлар билан ишлаш учун; 1) циклотроннинг синхронишлаши учун зарур бўлган магнит майдони индуксиясини,2) учиб чиқувчи протонларнинг максимал энергиясини топинг.

21. 
    Юқоридаги масалани: 1) дейтонлар билан ва 2) - заррачалар билан ишлаш шароити учун ҳал қилинг.
    
22. 
    - заррачалар билан ишлаганда циклотронда олинадиган ион токининг катталиги 15 мка. Шундай циклотроннинг иш унуми 1 градийдан неча марта кўп?
    
23. 
    Циклотрондаги заррачалар траекториясининг максимал эгрилик радиуси R=0,5 м; магнит майдонининг индукцияси В=104гс. Пратонлар мазкур циклотрондаги сингари тезланиш олиши учун қандай доимий потенциаллар айирмасиданўтиши керак?
    
24. 
    Циклотрон 7 Мэвэнергияли дейтонлар беради. Берилган магнит майдони индукцияси 15000 гс, Дейтон траекториясининг энг катта эгрилик радиусини топицг.
    
25. 
    50 смрадиуслициклотрондуантлариўртасига =10 МгцчастоталиU=75 квўзгарувчанпотенциалларайирмасиберилган. 1) Циклотрон магнит майдонининг индукциясини, 2) циклотронданучибчиқувчизаррачалартезлигиниваэнергиясини, 3) зарядлизаррачациклотронданучибчиққангақадарнечамартаайланишинитопинг. Масала дейтонлар, протонлар ва - заррачалар учун ҳал қилинсин.
    
26. 
    Заррача массасининг нисбий ортиши 5% дан ортмаслиги учунциклотрондаги -заррачаларни қанча энергияга қадар тезлаштириш мумкин?
    

23.27. Синхротронда тезлаштирилгаи дейтонлар энергияси 200 Мэв. Бу дейтонлар учуи: 1) - нисбатни (бун­да М-ҳаракатдаги дейтой массаси ва М₀— унинг тинч ҳолатдаги массаси), 2)тезликни топинг.
23.28. Фазотронда заррача тезлиги кўпайганида заррача массасининг ортиши тезлаштирувчи майдон давринингкатталаштириш билан компенсацияланади. Протонларнитезлаштирувчи фазотронда дуантларга берилган кучланиш частотаси тезлаштирувчи ҳар бир тезлаштириш циклида25 Мгц дан 18,9 Мгц га қадар ўзгаради. Бу фазотрон учун; 1) магнит майдони индукциясинн ва 2) учиб чиққан протонлар кинетик энергиясини топинг.
23.29. Фазотрон ёрдамида 660 Мэв энергияга қадар тезлаштирилган протонлар ва 840 Мэв га қадар тезлаштирилган -заррачалар билан тадқиқотлар ўтказилди. Масса ортишини компенсациялаш учун фазотронда тезлаштирувчи майдон даври ўзгартирилган. 1) Протонлар, 2) заррача­лар билан ишлаганда (ҳар бир тезлаштирувчи цикл учун) фазотрондаги тезлаштирувчи майдон даврини неча марта ўзгартириш керак?
15-amaliy mashg’ulot: Elementar zarralar va saqlanish qonunlari. Kvarklar. Yengil barion va mezonlarning kvark strukturasiga doir masalalar yechish.