Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1

Transkript

1 Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1

2 Mezony π, (piony) a) Nabité piony hmotnost, rozpady, doba života, spin, parita, nezachování parity v jejich rozpadech b) Neutrální piony hmotnost, rozpady, doba života, spin, parita, c) Parita G bosony 2

3 Nabité piony neutrina Elektron či pozitron Jaderné emulze miony neutrální částice Nabité piony bosony 3

4 Hmotnost nabitých pionů Přesnost až MeV bosony 4

5 Rozpady nabitých pionů bosony 5

6 Doba života nabitých pionů bosony 6

7 Spin nabitých pionů Spin nabitých pionů Princip detailní rovnováhy (1) (2) a + b c + d p c bosony 7

8 Parita nabitých pionů Parita nabitých pionů záchyt pionů na deuteriu na dráze s l= 0 (potvrzeno při detekci rentgenovských fotonů) Použije se zachováni parity, L a identičnosti částic Počáteční stav Koncový stav Reakce byla registrována Parita záporného parita pionu je rovna -1 bosony 8

9 Nezachování parity v rozpadech LAB TS pionu spiny TS mionu Miony zastaveny v uhlíkovém absorbátoru Nejpravděpodobnější konfigurace hybností v rozpadu mionu k měření helicity pozitronů bosony 9

10 Rozdělení hybností pozitronů při rozpadech kladných pionů Maximální hybnost nejpravděpodobnějš hybnost pozitronů je kolem maxima bosony 10

11 spiny mion bosony 11

12 Neutrální piony Kosmické záření, emulse elektr.-pozitron páry předpoklad Hmotnost π 0 2 γ m ~ 135 MeV γ z rozpadu π 0 Fotony z reakce bosony 12

13 Doba života neutrálního pionu s Měření: Primakův jev Amplituda A v a) dobře aproximuje amplitudu v b) a) Θ úhel emise pionů v LAB bosony 13

14 Spin neutrálního pionu Spin neutrálních pionů Proč? Spin π 0 je s 0 Fotony dohromady s, s z, l, m současně totéž platí i pro s= 0, ±2 Pion: s = 0 bosony 14

15 Měří se úhel Φ mezi rovinami konverze fotonů na páry elektr. - pozitron Pseudoskalární pion bosony 15

16 Parita neutrálních pionů Parita neutrálního pionu měření účinných průřezů reakcí bosony 16

17 Parita G Piony: I = 1, Je možné najít takový operátor, který by obsahoval C a jehož vlastními funkcemi by byly piony? Kombinace rotace v izotopickém prostoru kolem osy I 1 s nábojovým sdružením. Proč? bosony 17

18 Rotace kolem osy I 1 o úhel π : Parita G zachování G parity je možné pouze pro bosony stavy, které jsou identické se svými antistavy 18

19 bosony 19

20 Mezony K (Kaony), K ±, K 0, K 0 bosony 20

21 Nabité mezony K Nabité mezony K Rozpady: 63 % 21 % Hmotnost 5.6 % Doba života zeslabení toků v laboratoři BNL bosony 21

22 Spin nabitých kaonů Q = 75 MeV J celkový moment hybnosti 3 pionů, tj. spin K l musí být sudé, identické částice osa x Osa z p 3 Parita třech pionů bosony 22

23 J bosony 23

24 Maticový element? (l mezi dvěma piony, L třetí vzhledem ke dvěma) Je-li Minimum pro malé E k3 neboť je π téměř v klidu a proto nemůže mít L 0 1. Rozpad v rovině x z Osa z ve směru bosony 24

25 Stejné hmotnosti částic 1, 2, 3 hranice oblasti : pro symetrie vzhledem ke kolmicím z bodu O na strany uvod 25

26 4. Neznámé koeficienty de k12 de k3 bosony 26

27 E k3 ] bosony 27

28 E k3 /Q Spin K + je 0 spi relativistická korekce E k12 /Q bosony 28

29 Hustoty bodů na Dalitzově diagramu pro různá J P a I, tlusté body a čáry jsou minima bosony 29

30 Parita nabitých kaonů Parita nabitých kaonů Záchyt, energie malá Hyperfragmenty s hyperonem Λ Spin hyperfragmentů 0??, ostatní spiny 0, Parita kladná, hyperfragmentů kladná, neboť jejich jádra vynikají v základním stavu bosony 30

31 Neutrální mezony K 0 hmotnost K L Rozpady: doba života K S Parita neutrálních kaonů Nesouhlas mezi paritami Parita se nezachovává pa ve slabých interakcích bosony 31

32 podivnost Pozorování: 1. produkce K 0 vždy s částicí Λ, produkce nabitých K v párech 2. K mezony vznikají v silných interakcích, ale rozpadají se slabě π + p Λ + K 0 I Λ = 0 3. Vysvětlení: podivnost V silných interakcích se zachovává, proto produkce v párech s opačnými podivnostmi ve slabých interakcích se nezachovává Souvislost náboje Q, baryonové čísla B a podivnosti S Q = I 3 + (B+S)/2 6. K + a K 0 tvoří izotopický dublet I k =!/2 tvoří antidublet bosony 32

33 bosony 33

34 Mezon ω Izotopický spin rozpady rozpady Mezon η Doba života ~ s hmotnost m = 548 MeV bosony 34

35 Spin a parita mezonu η Určena z Dalitzova diagramu a rozpadů spin nemůže být 1 Bublinová komora s deuteriem nábojová parita asymetrie V elmag. Interakcích se C parita zachovává Parita G G= 1 35

36 Mezon η 44 % π 0 < 5 % η η 20 % bosony 36