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1、核与粒子物理导论期终复习要点(2005，12)第二章，相对论运动学 正确运用洛仑兹变换解决实验室系和动量中心系相对论性粒子碰撞运动学的变换关系：1， 多粒子系统的不变质量；2，粒子反应过程的阈能；3，运用能动量守恒解决碰撞末态粒子在两个特定参考系中能量、动量之间的关系；4，。完成并搞懂本章指定的习题第三章，核与粒子的基本特性31，理解不稳定粒子的总能量用(0i/2)表示的物理含义。长寿命粒子（例如介子）和短寿命粒子（例如J粒子）衰变末态粒子的不变质量谱的形状有什么区别？32，原子光谱的精细和超精细劈裂的物理机理？它们劈裂的间隔的量级各约为多大？33，原子核的自旋与原子光谱的超精细劈裂有那些关系
2、？34，如何通过核磁共振的方法来测量原子核的磁矩，原子的磁矩和原子核磁矩分别用什么标准磁子来表示？它们之间的大小有什么差别?35,原子核的电四极矩与原子核的形状有什么联系？36，实验测量中子电偶极矩的装置和原理，为甚么到现在人们还对粒子电偶极矩的测量有极大的兴趣。对其测量有何重要的物理意义？37，完成并搞懂本章指定的习题第四章，核与粒子的非点结构41，粒子分为哪三大类，说明它们在结构、相互作用和自旋方面各有什么特征？举出每类粒子的基本成员。42画出量子场论中描述类点粒子相互作用的基本图示，写出相互作用传播子因子的基本形式。说明图示的物理意义和传播子因子中各参数的物理意义。说明亚原子的三种相互作
3、用过程的截面或者衰变几率的差别以及这种差别的内在的物理原因。43，核结构的形状因子的定义，实验上如何测量形状因子？什么是弹性散射？探测核与粒子的电磁形状因子的最佳探针是什么？44，类空散射过程的四动量传递平方的定义，微分截面的定义，弹性散射对极角的依赖关系?45，质子和中子的磁矩的实验值是多大（用核磁子表示）其g因子分别取什么值？它给人们关于核子结构的什么启示？46，电子与原子核的弹性散射为人们提供原子核电荷分布的哪些重要信息（电荷密度分布、电荷分布的方均根半径。）47，高能电子与核子的弹性散射和深度非弹性散射的区别？前者给出核子电磁分布的哪些重要信息？后者给出核子结构的哪些重要信息？48，叙
4、述检验电子等带电轻子为类点粒子的实验；在目前实验精度范围内电子的线度小于多少米？49，完成并搞懂本章指定的习题第五章，守恒定律及其应用51，叙述系统的能量守恒、动量守恒和角动量守恒分别与系统在哪些变换下的不变性相联系？写出它们的对称么正变换U的形式。52，说明一个自旋为3/2的亚原子系统在引入外磁场B的前后系统在空间转动变换下的对称性有何差别？53，同位旋守恒量子数是怎样引入的，它是那类粒子的守恒量子数？同一同位旋多重态的成员必须具有什么必要的条件？54，将你所知道的介子和重子按同位旋多重态组合。55，根据同位旋守恒，导出一些强子散射和衰变过程的截面和分之比的关系。56，掌握 CG系数的运用，
5、构造粒子态的总角动量和总同位旋；分解总角动量态和总同位旋态为组成成员态的积（非耦合态）57，核素同位旋量子数有哪些一般规律？58，U（1）规范变换和相加性量子数的引入。到目前为止，亚原子过程的三种相互作用过程，重子数、代轻子数和电荷量子数均为绝对守恒量子数；在弱作用过程中，奇异数和超荷不一定守恒。辨认各种粒子的相加性量子数。59，完成并搞懂本章指定的习题第六章，分离变换对称性和相乘性量子数61，根据全同费米子和全同玻色子交换的对称性，导出两粒全同费米子系统和两粒全同玻色子系统的相对运动的轨道角动量L和它们的总自旋S必须满足的条件。62，空间反射变换和空间宇称的定义，粒子内禀宇称和相对运动轨道部
6、分波函数的宇称。63，证明有确定宇称的粒子或者粒子态的电偶极矩一定为零。64，如何通过氘核（d）-介子的俘获分解，末态两中子的分析确定-介子的自旋？65，记住，并运用于初末态宇称的分析以及介子宇称的确定。66，电磁辐射（原子的光辐射和核素的辐射）的宇称选择定则。弱作用过程宇称不守恒是在研究什么粒子的衰变时，由哪两位物理学家提出的？67，为什么说吴健雄的极化Co60观测到-粒子更多地向Co60自旋的反方向发射的实验是弱作用宇称不守恒的证据？68，自然界只存在左螺旋的中微子和右螺旋的反中微子，为甚么说这是中微子参加的过程空间宇称不守恒的证据？69，末态相对于极化矢量垂直的平面分布的不对称性，是该过
7、程宇称不守恒的证据？假定粒子的极化度为100，推导出相对于极化方向的角分布。610，什么是电荷共厄变换？写出是电荷共厄宇称算符本征态的粒子，分别给出它们的电荷共厄宇称的本征值和其它的守恒量子数（包括它们各自的质量）。611，推出费米子反费米子系统、玻色子反玻色子系统的电荷共厄宇称的表达式。具有组态的正负电子系统湮灭成末态光子数目的奇偶由什么确定？612，中微子和反中微子螺旋度的测量结果提供了哪些分离变换的对称性和破缺性的证据？613，中性K介子的衰变的研究，是如何导出CP联合变换对称性破缺的？1964年J.W Cronin等是如何安排他们的实验来证实这种破缺的？为甚么在衰变末态中找到的事例就是
8、CP联合变换对称性破缺的实验证据？614，什么是CPT定理，有哪些实验可以用来直接检验CPT定理的正确性的？有哪些实验可以用来直接检验T变换的破缺与否的？目前有没有T变换破缺的直接证据？是怎样的一个实验？615，对所学的变换的对称性和相应的守恒定律做一小结。616，完成并搞懂本章指定的习题第七章，强子结构的夸克模型71，列表记住三代夸克的基本特性（各种内禀守恒量子数）72，学会用SU（3）味对称性来构成重子的味10重态、8重态和介子的味多重态。73，夸克的颜色自由度是怎样引入的？重子的色部分的波函数规定为何种形式？74，写出中子的味波函数和自旋波函数使得它们具有12、23、31的夸克的味量子数
9、和自旋量子数交换均具有对称性。把夸克视为类点的狄拉克粒子推出中子的磁矩。（设一个（u,d）夸克磁子是核磁子的三倍）7-5,比较和在味和自旋波函数的构成上有什么主要区别？写出它们的强作用的守恒量子数。计算它们各自的磁矩。76，写出和介子的夸克味波函数，指出它们所处的自旋、轨道角动量态。分别给出它们的。引入色磁矩精细相互作用后计算它们的质量并与实测的质量比较。77，给出下列夸克反夸克构成的介子的名称，写出它们的:7-8, 给出下列qqq构成的重子的名称，写出它们的电荷量子数和:（右下标S、AS表示味道量子数交换对称、反对称）79，完成并搞懂本章指定的习题第八章，粒子及其相互作用81，在当前人们认识
10、的物质结构的最基础的层次上，可把基础粒子分为那三类？描述各类粒子的自旋宇称，各类粒子的相互用的荷的特征。82，在物质结构最基础的层次上画出电磁相互作用、强作用和弱作用的基本作用顶点，每个顶点应满足哪些相加性守恒定律？83，描述QED、QCD的基本物理内容和基本物理图像，从作用荷、传播子和作用力程上比较它们的基本区别。84，什么是跑动耦合常数？QED 和 QCD的耦合常数是如何跑动的？85，正负电子对撞实验中R值是怎样定义的。质心系能量从1GeV到20GeV范围的的实验给出R值随质心系能量的变化特征是什么？它为人们提供了哪些重要结果？86，写出正负电子对撞的所有的电磁相互作用过程的最低阶的Fey
11、nmann图，其中哪些是类空过程，哪些是类时过程？它们有什么差别？87，什么是强子强子碰撞的Drell-yan过程？比较带电与同位旋标量靶氘碰撞产生的截面比。88，在质心系能量高于25GeV以上，正负电子对撞的强子末态表现出背靠背的喷注（Jet）现象，其中有一定比例的3喷注。解释形成喷注的物理机制。89，写出胶子的颜色的8重态810，什么是OZI机制，正确解释分支比的差别，为甚么和已知的矢量介子相比的平均寿命特别长？811，在物质结构最基础的层次上，用最低阶的Feynmann图表示强子的各种衰变过程。812，什么是CKM矩阵，每一个矩阵元表示味道改变的弱作用顶点的一个CKM因子。在构造弱作用过程的Feynmann图时，要求能正确的加上CKM因子。813，比较弱作用过程中中性流和带电流的区别。画出中微子和带电轻子的散射的Feynmann图。814，画出振荡的Feynmann图。815，中性流的传播子中间玻色子的基本特性，由的总宽度的测量和已知的可测量的衰变道的分宽度的测量结果，如何得到自然界只有三种味道的中微子的结论。
