1-mavzu atom, yadro va elementar zarralar fizikasida relyativistik munosabatlarning tutgan o`rni

Birinshi elementar zarrashalar va olardın kasiyetleri
1897-jılı Tomson tarepinen 1-ret elektronnın bar ekenligi ashıldı. Bul elektronnın ashılıuı tiykarınan rentgen trubkadagı xarakteristikalık nurlardı izertleu uaktında anıklandı. Ol rentgen nurları belgili bir bolekshenin agımı anodka kelip urınganda, kelip urılgan sonsha energiya izsiz jogalıp ketpey rentgen nurlarına aynaladı. Demek rentgen nurı payda bolıuı ushın elektronlar agımı shıgıuı kerek eken.
Elektron elementar bolekshe, zaryadı teris, massası j6da kishi bolekshenin bar ekenligi anıklandı.
e=4,8*10^-10 SGSE zaryad birligine yamasa
e=1,6*1a0^-19 Kl. ga iye. Onı 1909-1913 jıllarda Angliya fizigi R.Milliken anık olshegen.
Mısalı m =9,1x10^-28 gr.
Bul vodorod yadrosının massasınan 1836 ese kishi eken. Demek elektronnın ashılıuı bizin zatlar tuuralı t6sinigimizdi bunnan bılay terenlestiredi. Zatlardın infrasktrukturasın kattı denelerdin atomlık d6zilisin, elektronnın shashırauı jardeminde 6yreniu tez pat penen rauajlandı.
Atomnın d6zilisindegi xam malekulalardın bir-biri menen ximiyalık baylanısın elektron arkalı jaksı t6sindirildi. Elektron elektromagnitlik kasiyetke iye, sebebi zaryadı bar.
Menshikli magnitlik momentke iye, yamasa SPİN ge iye. Elektronnın SPİN i Ge ten, bunda h Plank turaklısı.
Magnit momenti Bor magnitonına ten.

Elektronnın ashılıuı atomnın birinshi modelin d6ziuge jardem beredi. Ol 1904-jılı Tompson tarepinen jaratıldı.
Tompson modeli boyınsha, atom ortasında teris zaryadlangan elektronı bar, onı on zaryadlangan boleksheler korshap turadı degen model usınadı. Bul model Tomsonnın shakirti Rezerford tarepinen durıs emesligi dalillendi xam 1911-jılı ozinin modelin usınadı. Birak Tomsontın aytkan modelinde atom 10 sm razmerge iye degeni xakıykatlıkka saykes keledi.
FOTON. Foton elektromagnit maydan kvantı bolıp, tınısh xaldagı massası nolge xam spini birge ten bolgan elementar bolekshe. Foton barlık elementar boleksheler ishindegi en ken taralganı. Ol kozge korinetugın jaktılık agımında da, rentgen nurlanıuında da, radiotolkınlar t6rinde de xam lazer impulslarında da ushıraydı. 1964-jılı Amerikalık astronomlar A.Penzias xam R.Vilsonlar d6nya fazası millimetrlik radiotolkınlar menen tolganlıgın anıkladı. Olardın pikirinshe tempereraturadagı suyık fotonda gaz turinde karau mumkin. Xazirgi zaman t6usiniguine saykes bul nurlanıu (bunı relikt nurlanıu dep ataladı.) kosmos rauajlanıuının jokargı baskıshlarında dene temperaturası xam basımı juda jokarı bolgan uakıtta payda boladı. Relikt fotonlardın ortasha tıgızlıgı 1sm ta 500 fotonlar boladı. Bul sanda bizdi bizdi korshagan alemde pratonlardın tarkalıuı menen salıstırıuga boladı. Kosmosta 1m kolemge ortasha 1praton saykes keledi. Solay etip kosmosta fotonlarga karaganda milliard ese kobirek ushıraydı. Fotondı teoriyalık jaktan M.Plank ashtı. Ol 1900 jılı 14-dekabr Berlin fizika jamiyetinde kvant tuuralı gipotezanı aytkan. Usı uakıttan baslap fizikada kvant erası baslandı. Plank pikirin dauam ettirip A.Eynshteyn 1905 jılda jaktılık kvant tek nurlanıp gana koymay, oz aldına portsilyar t6rin de jutılıu xam sol portsiyalardan turatugınlıgın korsetedi.
Plank gipotezası fotoeffekt lyumenestsentsi xam baskada kubılıslardın nızamlıklardın t6sindiriuge m6mkinshilik berdi. Elektromagnit nurlanıuının korpuskulyar kasiyetleri A.Komptonnın erkin elektronlarda rentgen nurlarının shashırauın 6yreniu boyınsha otkerilgen tajiriybelerinde en j6da anık korindi. Kompton effekti elektromagnitlik nurlanıu kant t6sinigin tastıyklaydı xam 1920 jıllar fizikasına foton dep atalatugın jana elementar bolekshe buratala kirdi.
*ar kanday baska kvant bolekshege uksap foton bir uakıttın ozinde xam tolkın, xam korpuskulyar kasiyetlerge iye.
Fotonnın tegis tolkınları E=h energiyaga xam R=h /c impulska iye boladı. Fotonlar sanı ozgerip otıradı, olar oz-ara tasirlesiu natiyjesinde payda bolıuı xam jok bolıuı m6mkin. Maselen annigelyatsiya uaktında Bul jerde xam Kompton effektinde xam fotonlar real k6tiletugın boleksheler turinde payda boladı. Bunnan baska fotonlar k6tilmegen vertual xalda xam bolıp, onda bular elektromagnitlik oz-ara tasirlesiulerdi koshirip otıradı.
Fotonnın elementar bolekshe sıpatındagı kasiyetleri klassikalık elektrodinamikaga barıp takaladı. Foton elektrlik tamanınan neytral bolıp, zaryadı nolge ten.
Fotonlardın elektronlar xam pozitronlar menen oz-ara tasirlesiu maydanları j6da jaksı 6yrenilgen. Bunı tek kvantlık elektrodinamika 6yrenip, onın aldın ala boljaganları eksprimentte 6lken anıklıkta tekserilgen.
Foton baska bolekshelerge salıstırganda tabiyatı boyınsha j6da apiuayı xam jaksı 6yrenilgen bolekshelerdin biri fotonnın tabiyatı xam mikrod6nyadagı orın tuurısındagı t6sinigimizdi bunnan bılay terenlestiriuimiz ushın barlık tiykargı oz-ara tasirlesiulerdi biriktirip bir teoriyanın rauajlanıuı menen alemge assa kerek biz sonnı tusindiriuimiz kerek.
Foton zaryadsız, massası, spini, barionlık zaryadı, izotoplık spini nolge ten.
PROTON. Proton on zaryadlangan bolekshe bolıp ol Rezerford tarepinen 1919-jılı ashıldı.
Rezerford oz tajiriybesinde bolekshe menen azot gazinin atomın atkılagan uakıtta zaryadlangan bolekshe,-protonnın payda bolganın tajriybede korsetedi. Sonnan baslap turaklı yadronın boliniuinin m6mkin ekenligin dalilleydi. Bul tajiriybe drolık reaktsiyada tungısh eksperiment bolıp esaplanadı. Bunday turaklı izotonlardan boleksheninin shıgıuı tajiriybeni bunnan bılayda rauajlandırıuga alıp keldi.
Protonnın zaryadı on, shaması jagınan elektronnın zardına ten.


Massası
Anomallık magnit momentke iye. %zinin shaması ga ten.
Proton adronlar klasına tiyisli bolekshe bolıp vodorod atomının yadrosı. Proton neytronlar menen birge barlık ximiyalık elementlerdin atom yadroların payda etedi. Bunda yadrodagı protonlar sanı elementtin atomı nomerin belgileydi.
*azirgi koz karastan proton xakıykıy elementar bolekshe emes ol +g/k elektr zaryadı /elementar zaryad birliklerinde / eki U-kvarktan xam -a/k elektr zaryadı bir d kvarktan d6zilgen. Kvarklar bular kıyalıy boleksheler bolıp k6shli oz-ara tasirlerdi tasıushı maydan kvantları ionlar almasıuı jagdayında oz-ara baylanıskan. Elektronlardın protonlarda shashırauı protsessleri tekserilgen tajiriybeler xakıykattan protonlar ishinde tochkalık shashıratıushı oraylardın bar ekenligin tastıyıklaydı. Bul tajiriybeler atom drosının ashılıuına alıp kelgen. Rezerford tajiriybelerine manisi boyınsha j6da uksas. Turaklı bolekshe bolgan proton shegi a0^-ak sm olshemge iye, birak onı kattı sharik dep esaplau m6mkin emes. Proton payda bolıp yamasa jok bolıp atırgan virtual bolekshelerden ibarat yamasa sheksiz shegaraga iye bolgan bultka kobirek uksaydı.
NEYTRON. Bul neytron a9kg jılı Chedvin J.Kyuri xam F.Kyuri tarepinen ashıldı.Bul eksperiment Rezerford eksperimentinin dauamı bolıp esaplanadı. Bunda bolekshe menen Berilliy xam litiy atomın atkılaydı. Protonnın ornına zaryadsız xam j6da korgasınnan da otiushilik ukıbına iye nurlardı baykaydı. Bul nurlanıu neytron bolekshesi bolıp esaplanadı.
Neytron zaryadsız bolekshe, massası protonnın massasına jakın xam Mn =1,00866g a.e.m ge ten. Orbitalık momenti ln=0 ge ten. Anomallık magnitlik momentke iye. Onın shaması Mn=1,91 nına xam spini . İzotoplık spini ge ten. Barionlık zaryadı V_n =I
Neytronnın jasau dauiri. Ol -ıdırau boyınsha
protonga elektronga xam elektronlık antineytronga ıdıraydı.
Neytron-adronlar klassına kiretugın neytral bolekshe. Proton menen birikken xalda jasau ukıbına iye bolıp atom drosın payda etedi. Neytronlar agımın k6shli elektr maydanı arkalı otkeriu menen neytronnın zaryadının jok ekenligin onın bolıu shegi () e bunda e-elektronnın zaryadı anıklandı.
Proton xam baska adronlarga usap neytronda shın elementar bolekshe emes. Ol elektr zaryadı + g/k bolgan bir U-kvarktan xam zaryadı -a/k bolgan eki d-kvarklardan turadı. Olar 1a00 N maydanı menen birikken.
Neytronlar yadro tarepinen k6shli jutısıuı menen zatlarda Erkin xalda jasay almaydı. Ol Erkin oz aldına jasau ukıbına iye emes. Neytronlar tabiyatta payda boladı yamasa laboratoriya jagdayında yadrolık reaktsiyalarda alınadı.
Turli yadro reaktsiyalarının energiya bolganına saykes neytron xam protonnın massalarının ayırması boyınsha neytron masasının 6lkenligi anıklanadı.

Neytron barlık fundamental oz-ara tasirlesiuge katnasadı. K6shli oz-ara tasirlesiuler neytronlar protonlardı atom yadrolarında uslap turadı. *alsiz oz-ara tasirlesiuge katnasama Neytron ozinin ishki strukturasına iye bolıp, onın ulıuma neytrallıgına karamay, tiykarınan neytronda magnitlik moment payda bolıuga alıp keliushi elektr tokları bar. Baskasha aytkanda neytron magnit maydanında ozin kompos sıpatında uslaydı. Bunın ozi onın elektromagnitlik oz-ara tasirlesiuge katnasatugınlıgının bir dalili bolıp esaplanadı.
POZİTRON. 1928-jılı Dirak ozinin elektron tuuralı xam onın kasiyetlerin izerleu teoriyasında elektronga uksas tagı bir bolekshenin bar ekenligin formula jardeminde korsetti.
Onın formulası boyınsha energiya
(a)
formaga iye.
Egerde bul energiya elektronga tiyisli bolsa ol tenlemenin eki sheshimi bar.
Birinshisi xam ekinshisi
Bunın tiykargı makseti massanın xam zaryadtın saklanıu nızamı boyınsha elektron bir orınnan g-orınga otkende burıngı jerinde sanlak kaladı. Barıp t6sken jerine elektron impuls beriu kerek. Olay bolsa
(2)

2-katnası orınlanıuı tiyis. Eger usı katnas orınlansa elektronga keri bolgan bolekshe bolıu kerek. Ol pozitron dep ataldı. Demek, pozitron a9kg-jılı kosmos nurlarının kuramında tajiriybe jolı menen alındı xam Dirak tenlemesinin durıs ekenligi dalillendi. Pozitronnın massası elektronnın massası menen birdey. Zaryadı on

yamasa
Pozitrondı birinshi ret Anderson ashtı. Spini a/g ge ten, leptonlık zaryadka iye ekenligi pozitron -ıdırau protsessinde de anıklandı.
(3)
Elektron menen pozitron belgili bir maydanda tasirleskende energiyası 1,02 meV tan jokarı bolgan jagdayda annigilyatsiyallık birin-biri jok etiu payda boladı, yagnıy
(4)
Elementar boleksheler fizikasında bolekshelerdin oz-ara tasirlesiuin kvant mexanikalık formulalar jardeminde xarakterleu j6da 6lken matematikalık protsess bolıp esaplanadı. Usı matematikalık protsesslerdi jenillestiriu maksetinde makul dep taptı, xam ozinin diagrammasın usındı. *ar bir bolekshe ozlerinin kanday da kasiyetlerine karamastan n impulska iye. Bunda bolekshelerdin bagıtı belgili bir intervalı menen xarakterlenedi.
Maselen, elektron ushın bul diagrammanın tomengi bolimi elektronnın payda bolıuın korsetedi. Al jokarı bolimi elektronnın jok bolıuın korsetedi. Elektronlardın bagıtı uakıttın bagıtı menen birdey sonlıktan onı on dep kabıl etken.
Payda bolgan elektron ortalık penen tasir etisse -kvanttı payda etedi xam ozinin bagıtın ozgertedi. ?akıtka keri, sonlıktan pozitrondı elektronnın antibolekshesi dep ataydı. Endi elektron menen elektronnın tasirlesiuin karastıramız. Elektronlar belgili ortalıkta bir-birine onsha jakın bolmagın aralıkta tasirlesedi. Ol tasirlesiu albette -kvant natiyjesinde beriledi. Bunda elektronlardın daslepki payda bolgandagı impulsları, al xam elektronlardın tasirlesip jogalıu momentindegi impulsları. Bul protsess pozitron ushın da boladı. Endi elektron menen pozitronnın tasirlesiui berilgen. Kompton effektin Feynman diagrammasında tomendegishe korsetiu m6mkin Belgili bir ortalık penen elektron tasirlesip energiyanın bir bolegi -kvantka aylanıp bagıtın ozgertedi, yagnıy Kompton effekti bunda elektronnın ortalık penen tasirlesiu protsessin xarakterleydi eken.
Elektron ortalık penen tasir etiskende ozinin energiyasına baylanıslı pozitronga da aylanıuı m6mkin ekenligin korsetedi. Feynman diagrammasında uakıtka karama-karsı bolgan protsesslerdi antibolekshe dep ataladı. Diagrammalarda elektronlardın bagıtı uakıttın bagıtı menen saykes kelgende pozitron payda bolmagan bolar edi. Sonın ushın elektron pozitronga aylanıp atır. Payda bolgan pozitron bagıtın ozgertip uakıttın bagıtı menen saykes keldi xam elektronga aylanadı. Bul ulıuma elektron xam pozitron ushın Feynman diagrammasının ulıumalaskan t6rin sızıuga boladı. Usı Feynman diagramması bolekshelerdin tasirlesiuin tek diagramma t6rinde korsetip koymastan onı sapalık jaktan da xarakterleydi, yagnıy sol diagrammaga karap tasirlesedi, sonnı jokarı dallikte anıklauga m6mkinshilik beredi.