Μάθηµα 1 α) Ύλη, τρόπος διαβάσµατος και εξέτασης β) Εισαγωγή στην Φυσική του Μικρόκοσµου γ) Από την Ατοµική στην Υπο-Ατοµική Φυσική

Σχετικά έγγραφα
Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων (5ου εξαμήνου, χειμερινό ) Τμήμα T3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων (5ου εξαμήνου, χειμερινό ) Τμήμα T3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων (5ου εξαμήνου, χειμερινό ) Τμήμα T2: Κ. Κορδάς & Δ. Σαμψωνίδης

Μάθημα 1 α) Ύλη, τρόπος διαβάσματος και εξέτασης β) Εισαγωγή στο αντικείμενο γ) Πείραμα Rutherford, μονάδες, χρόνος ζωής ενεργός διατομή και ορισμοί

Μάθημα 1 α) Ύλη, τρόπος διαβάσματος και εξέτασης β) Εισαγωγή στο αντικείμενο γ) Πείραμα Rutherford, μονάδες, χρόνος ζωής ενεργός διατομή και ορισμοί

ΕΑΠ ΦΥΕ40 : Κβαντική Φυσική. Τμήμα Θεσσαλονίκης: Κ. Κορδάς

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 1α: Προκαταρκτικά

Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων

Φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων. 8 ου Εξαµήνου ιδ. Αν.Καθ Πετρίδου Χαρά Φεβρουάριος 2006

Μάθηµα 2 Πείραµα Rutherford και µέγεθος πυρήνων, Πυρήνες-συµβολισµοί

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

Μάθημα 2 Πείραμα Rutherford και μέγεθος πυρήνων, Πυρήνες-συμβολισμοί

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Μοντέρνα Φυσική. Κβαντική Θεωρία. Ατομική Φυσική. Μοριακή Φυσική. Πυρηνική Φυσική. Φασματοσκοπία

Κβαντική µηχανική. Τύχη ή αναγκαιότητα. Ηµερίδα σύγχρονης φυσικής Καραδηµητρίου Μιχάλης

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

Φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων Ε: Από τί αποτελείται η ύλη σε θεμελειώδες επίπεδο;

Μάθημα 4 Mέγεθος πυρήνα

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων Τμήμα Φυσικής, Α.Π.Θ. 7ο Εξάμηνο

Μάθημα 6 α) β-διάσπαση β) Χαρακτηριστικά πυρήνων, πέρα από μέγεθος και μάζα

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

Πειραµατική Θεµελείωση της Φυσικής

Μάθημα 5 α) Μέγεθος του πυρήνα β) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας γ) Ασκήσεις σετ #2 - εκφωνήσεις

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου. Μάθημα 4: Σκέδαση αδρονίων και O Xρυσός Kανόνας του Fermi

Κεφάλαιο 2. Ο κυματοσωματιδιακός δυισμός της ύλης

Κυματική φύση της ύλης: ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Φωτόνια: ενέργεια E = hf = hc/λ (όπου h = σταθερά Planck) Κυματική φύση των σωματιδίων της ύλης:

Μάθημα 4 Mέγεθος πυρήνα

Μάθημα 2 α) QUIZ. Ενεργός διατομή β) Μέγεθος του πυρήνα γ) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

Μάθημα 2 α) QUIZ στην τάξη. Ενεργός διατομή β) Μέγεθος του πυρήνα γ) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

Μάθημα 2 α) Μέγεθος του πυρήνα β) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας γ) Ασκήσεις σετ #2 - εκφωνήσεις

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 18/04/16

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 23η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Σύγχρονες αντιλήψεις γύρω από το άτομο. Κβαντική θεωρία.

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

Μάθημα 2 Σχετικιστική μηχανική, μoνάδες, εκτίμηση μεγέθους ατόμων και πυρήνων, πυρήνες-συμβολισμοί

Εισαγωγή στην Σωµατιδιακή Φυσική. Δοµική Συγκρότηση και Θεµελιώδεις Αλληλεπιδράσεις της Υλης

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Υλικά κύματα. Οδηγούντα κύματα de Broglie. Τα όρια της θεωρίας Bohr. h pc p

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

α. φ 1. β. φ 2. γ. φ 3. δ. φ 4. Μονάδες 5

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 1η Πετρίδου Χαρά

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Γενικές αρχές ακτινοφυσικής Π. ΓΚΡΙΤΖΑΛΗΣ

ιστοσελίδα μαθήματος

ΦΥΣΙΚΗ ΓΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

i. 3 ii. 4 iii. 16 Ε 1 = -13,6 ev. 1MeV= 1, J.

Μάθημα 2 α) QUIZ στην τάξη. Ενεργός διατομή β) Μέγεθος του πυρήνα γ) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

Κεφάλαιο 37 Αρχική Κβαντική Θεωρία και Μοντέλα για το Άτομο. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Η θεωρία του Bohr (Ατομικά φάσματα)

Μάθημα 2 α) QUIZ. Ενεργός διατομή β) Μέγεθος του πυρήνα γ) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

Η Φυσική που δεν διδάσκεται ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΡΗΤΗΣ


Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 11/05/15

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου. Μάθημα 4: Σκέδαση αδρονίων και O Xρυσός Kανόνας του Fermi

3. Ο Rutherford κατά το βοµβαρδισµό λεπτού φύλλου χρυσού µε σωµάτια α παρατήρησε ότι: α. κανένα σωµάτιο α δεν εκτρέπεται από την πορεία του

ΘΕΜΑ 1 ο. Μονάδες Σε µια εξώθερµη πυρηνική αντίδραση:

Μάθημα 7 α) QUIZ β-διάσπαση β) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό γ) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

Μάθημα 3α Ενεργός διατομή και μέση ελεύθερη διαδρομή

Ενεργός διατοµή Χρυσός Κανόνας του Fermi

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Κβαντομηχανική ή κυματομηχανική

Μετά το τέλος της µελέτης του 1ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

ΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Κβαντικές Καταστάσεις

ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΙΙ. ΜΑΘΗΜΑ 4ο

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

Μάθημα 4 α) QUIZ στην τάξη β) Κοιλάδα β-σταθερότητας γ) Άλφα διάσπαση δ) Σχάση και σύντηξη

Μάθημα 2-3 Σχετικιστική μηχανική, μoνάδες, εκτίμηση μεγέθους ατόμων και πυρήνων, πυρήνες-συμβολισμοί

Ο Πυρήνας του Ατόμου

Χημεία Γ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

Μάθημα 5 α) β-διάσπαση β) Ασκήσεις

Το Ελεύθερο Σωμάτιο Ρεύμα Πιθανότητας

3. Το πρότυπο του Bohr εξήγησε το ότι το φάσμα της ακτινοβολίας που εκπέμπει το αέριο υδρογόνο, είναι γραμμικό.

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 2/6/2005 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Εισαγωγικά Θέματα - Λειτουργία Μαθήματος Διδάσκων: Λ. Περιβολαρόπουλος

Μάθημα 9o' 12/5/2014

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Η Κβαντική «επανάσταση»! Κύκλοι Μαθημάτων Σύγχρονης Φυσικής Δρ. Μιχάλης Καραδημητρίου

γ-διάσπαση Διάλεξη 17η Πετρίδου Χαρά Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου, Κ. Κορδάς. Μάθημα 3a: Σκέδαση αδρονίων και χρυσός κανόνας του Fermi

Δ. Σαμψωνίδης & Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 1α Ενεργός διατομή αλληεπίδρασης σωματιδίων, μέση ελεύθερη διαδρομή σωματιδίου

Μάθημα 7 α) QUIZ β-διάσπαση β) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό γ) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Μάθημα 2c Ενεργός διατομή, μέση ελεύθερη διαδρομή και ρυθμός διασπάσεων

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

KBANTOMHXANIKH Ο ΣΩΜΑΤΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑΣ ΤΩΝ Η/Μ ΚΥΜΑΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΜΕΛΑΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ.

Transcript:

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωµατιδίων (5ου εξαµήνου, χειµερινό 2015-16) Τµήµα T3: Κ. Κορδάς & Σ. Ε. Τζαµαρίας Μάθηµα 1 α) Ύλη, τρόπος διαβάσµατος και εξέτασης β) Εισαγωγή στην Φυσική του Μικρόκοσµου γ) Από την Ατοµική στην Υπο-Ατοµική Φυσική Σ. Ε. Τζαµαριας Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης Πυρηνική & Στοιχειώδη Ι, Αριστοτέλειο Παν. Θ/νίκης

Ωρες µαθήµατος Το µάθηµα θα γίνεται στο τµήµα Τ3: Την Πέµπτη 09:00 11:00 π.µ., στην αίθουσα Α31 Την Παρασκευή 09:00 11:00 π.µ., στην αίθουσα Α22 2

Βιβλιογραφία Το βιβλίο που σας δίνεται: W.N. Cottingham and D.A. Greenwood: Εισαγωγή στην Πυρηνική Φυσική («τυπωθήτω» Γ. αρδανός, 1996) Η ιστοσελίδα του µαθήµατος: http://www.physics.auth.gr/course/show/125 Φετινή χρονιά στο link 2015-16: http://skiathos.physics.auth.gr/atlas/nuclear_physics/ 2010 - στα αντίστοιχα links στην ιστοσελίδα αυτή Εκεί θα βρείτε: τις διαφάνειες των παραδόσεων τις σηµειώσεις του µαθήµατος: Σηµειώσεις Πυρηνικής Σηµειώσεις για τα Στοιχειώδη Σωµάτια την ύλη κωδικοποιηµένη 3

Πρόσθετη βιβλιογραφία W.E.Burcham & M.Jobes: Nuclear and Particle Physics, (Longman, 1995) Arthur Beiser: Concepts of Modern Physics (McGraw Hill, 1995 & 2003) και µεταφρασµένο A. Das and T. Ferbel: Introduction to Nuclear and Particle Physics (World Scientific, 2nd Revised Edition 2004) B. Povh, K. Rith, Ch. Scholz and F. Zetsche: Particles and Nuclei: An Introduction to the Physical Concepts (Springer, 6th Edition 2008) B. Martin: Nuclear and Particle Physics: An Introduction (Wiley, 2nd Edition 2009) W. Williams: Nuclear and Particle Physics (Oxford University Press, 1991) D.H. Perkins: Εισαγωγή στη Φυσική Υψηλών Ενεργειών, («τυπωθήτω» Γ. αρδανός, 1996) B. Martin and G. Shaw: Particle Physics (Manchester Physics Series) (Wiley, 3rd Edition (2008) 4

Πρόσθετη βιβλιογραφία - εκλαϊκευµένα The ideas of Particle Physics, J.E.Dodd, (Cambridge) Subatomic Physics, H.Frauenfelder,E.Henley (Prentice-Hall,Inc The First Three Minutes, Steven Weinberg (και µεταφρασµένο) Towards the Theory of Everything, Steven Weinberg The Second Creation: Makers of the Revolution in Twentieth-Century Physics, R. P. Greese & C. C. Mann (Rudgers Press) The Elegant Universe, Brian Green The Fabric of the Cosmos, Brian Green Και η αστείρευτη πηγή του internet (αλλά µε ΠΡΟΣΟΧΗ!): wikipedia.com google.com κλπ. 5

Τρόπος διαβάσµατος και εξέτασης Η εξέταση είναι κλασσική : µε τελικό διαγώνισµα Υπάρχει δυνατότητα εθελοντικά για παρουσίαση στα πλαίσια του µαθήµατος. Για να διαβάζετε πιό συγκεντρωµένα και να µην σας µείνουν όλα για το τέλος και πελαγώνετε: Το βασικότερο: να έρχεστε στις παραδόσεις Περίπου 5 φορές µέσα στο εξάµηνο: Οµάδες ασκήσεων να τις λύνετε σπίτι, διαβάζοντας µε οποιονδήποτε συµφοιτητή σας σε οµάδες και να τις κοιτάµε την επόµενη εβδοµάδα Δεν θα πάρετε έξτρα βαθµό γι' αυτά αλλά... η εµπειρία αποδεικνύει πως εφαρµόζοντας τις γνώσεις που προσφέρει η θεωρία στη λύση ασκήσεων αποτελεί την πιο σίγουρη (και σύντοµη) µέθοδο εµπαίδωσης... Εν τοιαύτη περιπτώσει αποτελεί την πιο σιγουρη µέθοδο να περάσετε το µάθηµα χωρίς να «ζοριστείτε» στο τέλος. 6

Με email, τηλέφωνο, ή αυτοπροσώπως Στην ιστοσελίδα του µαθήµατος, http://www.physics.auth.gr/course/show/125, ακολουθείστε τους συνδέσµους επικοινωνίας µε τον κάθε διδάσκοντα. Επικοινωνία Σας παρακαλούµε τα email σας να έχουν τίτλο: Pyriniki-Stoixeiodi 2015-16 για να τα βρίσκουµε εύκολα µέσας στα mailbox µας Τα γραφεία των διδασκόντων ευρίσκονται στον 1ο όροφο, στους χώρους του Εργαστηρίου Ατοµικής και Πυρηνικής Φυσικής. Μην διστάζετε να εκφράζετε απορίες και να ζητάτε την βοήθεια/καθοδήγηση τους.. Ωρες επίσκεψης στους διδάσκοντες του Τ#: Παρασκευή 11-13 (αµέσως µετά το µάθηµα) Καλό είναι να λύνετε τις απορίες σας πρίν την τελική εξέταση και όχι µετά :)

Υπό-Ατοµική Φυσική Δοµική Συγκρότηση και Θεµελιώδεις Αλληλεπιδράσεις της Ύλης Δηµιουργία και εξέλιξη του Κόσµου µας στο πλαίσιο µίας αυτοσυνεπούς θεωρίας

Ύλη τι θα αποκοµήσετε από το µάθηµα αυτό Από τι είναι φτιαγµένος ο κόσµος Ι Συγκρότηση, διαστάσεις και µάζα των πυρήνων Περαιτέρω χαρακτηριστικά πυρήνων και πυρηνικών δυνάµεων Τίποτε (ή σχεδόν τίποτε) δεν είναι αιώνιο: Διασπάσεις των πυρήνων και πυρηνικές αντιδράσεις α, β, γ διάσπαση των πυρήνων. Σχάση. Σύντηξη Από τι είναι φτιαγµένος ο κόσµος ΙΙ Εισαγωγή στα στοιχειώδη σωµάτια: οι δοµικοί λίθοι που φτιάχνουν όλα τ' άλλα Οι δυνάµεις στη φύση αλληλεπιδράσεις σωµατιδίων, διαγράµατα Feynman Συµµετρίες στη φύση, αρχές διατήρησης και χαρακτηριστικά σωµατιδίων (= κβαντκοί αριθµοί) ( αν υπάρχει χρόνος: Κινηµατική αλληλεπιδράσεων ) 9

Αλλά ας µην ξεχνάµε τις προκλήσεις για τις οποίες προετοιµαζόµαστε... τι ακριβώς είναι η αρδάνεια και τι είναι η µάζα; πως παίρνουν µάζα τα νετρίνα ; γιατί η ύλη είναι περισσότερη από την αντιύλη ; γιατι η βαρύτητα να µην είναι κβαντική θεωρία ; (υπερχορδές) πόσες διαστάσεις έχει ο χώρος; τι είναι η σκοτεινή ύλη ; τι είναι η σκοτεινή ενέργεια; γιατί η θεωρία που ξέρουµε (το Καθιερωµένο Πρότυπο) είναι τόσο επιτυχής στις ενέργειες που πειράµατιζόµαστε αλλά γίνεται «παραλογη» όταν προσπαθούµε να προβλέψουµε φαίνόµενα σε πολύ µεγαλύτερες ενέργειες; υπάρχει κάποιος µηχανισµός που να ενοποιεί όλες τις αλληπιδράσεις ; (τουλάχιστον τον ΗΜ, την ασθενή και ισχυρή αλληλεπίδραση) Υπερσυµµετρία ; Καθώς επίσης και ότι η προσπάθεια απάντησης τους «ωθεί την πλέον προηγµένη τεχνολογία και οργανολογία (φυσική ανιχνευτικών διατάξεων) στα όριά της»

Ένα Πείραµα µε «Υλικά Σηµεία» ανιχνευτής x n(x) P = lim N N n(x) N µεγαλο N εκτοξευτήρας n(x) κατευθυντήρας πέτασµα

Ένα Πείραµα µε Μηχανικά Κύµατα h = h ( o ei kr ω t) 2,I ~ h I 1 ~ h 1 2 I 2 ~ h 2 2 δ: διαφορά δρόµου δ = k ( r 1 r 2 )

Ένα Πείραµα µε Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα στον ελεύθερο χώρο (ρ=0 και j=0)

Ένα Πείραµα µε Ηλεκτρόνια (e) ανιχνευτής x n(x) κατευθυντήρας πέτασµα 1961, Claus Jönsson

«Κυµατική» συµπεριφορά της δέσµης ηλεκτρονίων Πείραµα των A. Tonomura, J. Endo, T. Matsuda, T. Kawasaki, (American Journal of Physics, Feb. 1989). Κάθε χρονική στιγµή, µόνο ένα (ή κανένα) ηλεκτρόνιο ευρίσκεται µεταξύ των «οπών» και του πετάσµατος.

«Κυµατική» συµπεριφορά της δέσµης ηλεκτρονίων Πείραµα των A. Tonomura, J. Endo, T. Matsuda, T. Kawasaki, (American Journal of Physics, Feb. 1989). Κάθε χρονική στιγµή, µόνο ένα (ή κανένα) ηλεκτρόνιο ευρίσκεται µεταξύ των «οπών» και του πετάσµατος. Οι εικόνες πάρθηκαν µετά την διέλευση από τις «οπές» a) 10 ηλεκτρονίων, b) 100 ηλεκτρονίων, c) 3000 ηλεκτρονίων, d) 20,000 ηλεκτρονίων και e)70,000 ηλεκτρονίων Συνεπώς: Τα ηλεκτρόνια δεν αλληλεπιδρούν µεταξύ τους για να παραχθεί η «περιθλαστική» εικόνα στο πέτασµα Μηχανικά Κύµατα: το ίδιο µέτωπο κύµατος διέρχεται συγχρόνως και από τις δύο οπές Ηλεκτρόνια: το κάθε ηλεκτρόνιο διέρχεται αποκλειστικά από την µία ή την άλλη οπή ;

Κυµατική εικόνα κατά τον DE BROGLIE Ας υποθέσουµε ότι ένα σωµάτιο µε µάζα ηρεµίας m o αντιστοιχεί µε αρµονική διαταραχή µε χαρακτηριστική συχνότητα f 0, ώστε στο σύστηµα κέντρου µάζας να ισχύει ότι: Στο σύστηµα του εργαστηρίου (β=v/c) ( ) ~ sin 2π f t x w ξ x, t f = f o 1 β 2 = γ f o w = c2 v φασικη ταχυτητα λ = w f = c 2 v f o 1 - β 2 = h c 2 h f o 1 - β 2 v = h c 2 m o c 2 1 - β 2 m c 2 v = h m v P

Η κατά DE BROGLIE κυµατική εικόνα παριστά κυµατοπακέτο Η φασική ταχύτητα, w=c 2 /v, υπερβαίνει την ταχύτητα του φωτός ( c ) Ένα γνωστό φαινόµενο της κυµατικής...

Η ταχύτητα οµάδος του κυµατοπακέτου 2ω dω dk h 2π v g = dω dk = 2 ω = 2k h 2π k ω k =v ph = w= c2 v 2 c 2 c 2 = v Η ταχύτητα οµάδος του κυµατοπακέτου ισούται µε την ταχύτητα του σωµατιδίου

«Κυµατική» συµπεριφορά του ηλεκτρονίου κυµατοπακέτο ηλεκτρονίου Όµως... το ηλεκτρόνιο είναι ΚΑΙ σωµάτιο!

Από ποια οπή διέρχεται το κυµατοπακέτο του ηλεκτρονίου ; Η αλληλεπίδραση ηλεκτρονίου - φωτονίου καταστρέφει την εικόνα συµβολής ϕ tanϕ = p γ p e = h / λ γ h / λ e = λ e λ γ p e p e p γ Διακριτική Ικανότητα: λ γ <d

Δεν υπάρχει τρόπος να εντοπισθεί από ποια οπή διέρχεται το ηλεκτρόνίο, χωρίς να καταστραφεί το φαινόµενο συµβολής Η πιθανότητα να συµβεί ένα γεγονός δίνεται από το τετράγωνο της απόλυτης τιµής ενός µιγαδικού αριθµού φ που θα καλούµε πλάτος πιθανότητας. P = πιθανότητα φ = πλάτος πιθανότητας P = φ 2 Όταν ένα γεγονός µπορεί να συµβεί µε πολλούς εναλλακτικούς τρόπους (µηχανισµούς), χωρίς να υπάρχει δυνατότητα διαχωρισµού τους,τότε η πιθανότητα να συµβεί αυτό το γεγονός υπολογίζεται από το άθροισµα τού πλάτους πιθανοτήτων όλων των εναλλακτικών τρόπων. φ = φ 1 + φ 2 P = φ 1 + φ 2 2 Αν υπάρχει η διαθέσιµη πληροφορία ώστε να είναι δυνατόν να προσδιορισθεί ο µηχανισµός µε τον οποίο εξελίσσεται το συγκεκριµένο γεγονός, τότε η συνολική πιθανότητα να συµβεί αυτό το γεγονός ισούται µε το άθροισµα των πιθανοτήτων να εξελιχθεί το φαινόµενο µε κάθε ένα εναλλακτικό τρόπο. P = P 1 + P 2 = φ 1 2 + φ 2 2

Σύγχρονη Μέτρηση Κυµατικών και Σωµατιδιακών Χαρακτηριστικών Ένα ελεύθερο σωµάτιο καθορισµένης ορµής p: εχει την ίδια πιθανότητα να ευρεθεί οπουδήποτε στον χώρο ένα κυµατοπακέτο, εντοπισµένο στο χώρο αντιστοιχεί σε υπέρθεση κυµάτων µε διαφορετικά µήκη κύµατος κυµατικός χαρακτήρας σωµατιδιακός χαρακτήρας Ορµή (p=h/λ) Ενέργεια (Ε=hf) Θέση (x) Χρόνος (t)

Σύγχρονη Μέτρηση της Θέσης και της Ορµής

Σύγχρονη Μέτρηση της Θέσης και της Ορµής Δp = p o sinδθ p o Δθ p o λ b h λ λ b = h b Αβεβαιότητα Πρόβλεψης

Άτοµο του Bohr Ηλεκτρόνιο δέσµιο σε άτοµο λ Ενεργειακές Μεταπτώσεις f = 1 h ( Ε Ε ) n 1 n2 Στάσιµο κύµα σε κυκλική στεφάνη

Άτοµο του Bohr Ηλεκτρόνιο δέσµιο σε άτοµο λ Ενεργειακές Μεταπτώσεις f = 1 h ( Ε Ε ) n 1 n2 Καταστάσεις Καθορισµένης Ενέργειας P( r ) = Ψ( r ) 2 dv

Τάξη µεγέθους του ατόµου Ερµηνεία µε Αναγωγή στην Αρχή Απροσδιοριστίας Δx~α <p>=0 Διαστατική ανάλυση ±α Δp 0 Βασική Κατάσταση = Κατάσταση Ελαχίστης Ενέργειας Η Ενέργεια για α<α ο είναι αύξουσα συνάρτηση του µεγέθους του ατόµου ακτίνα Bohr

Κβαντοµηχανική περιγραφή των βασικών Αλληλεπιδράσεων q 1 p r q 2 Δt: χρόνος διάδοσης της αλληλεπίδρασης (φωτονίου) αβεβαιότητα στην ορµή: Δp=p (ορµή του φωτονίου) Αβεβαιότητα στη θέση: Δx=r (απόσταση των φορτίων)

Αναζητούµε λύση περιοδική µε περίοδο 2π

Αναζητούµε πεπερασµένη και µονοτονική λύση