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作业一

发布时间:2013-10-02 09:00:34  

粒子物理(一)作业1

(第一章和第二章)

1. 强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用的相互作用力程和典型相互作用时间各为多少?

2. 根据Dirac方程推导出电子的内禀磁矩。

3. 一个不稳定粒子的质量和寿命分别为M和τ,请推导其质量分布函数。

4. 如果一个不稳定粒子能够在探测器中留下径迹,如何估计它的寿命?

5. J/psi粒子的质量为3.1GeV,如果要通过正负电子对撞产生J/psi,正负电子需要加速到多大速度?

6. 两体到两体散射的初末态粒子的四动量可以构成三个不变量s,t,u,证明s+t+u等于四个粒子的质量平方和。

7. 粒子A衰变到粒子B和C的分宽度为

g2|p|Γ(A→BC)=ABCB。 28πMA

如果考虑到A是不稳定粒子,具有宽度Γ, 那么上述分宽度表达式将如何修改(假设B和C的质量相同)。(提示:考虑不稳定粒子的Breit-Wigner质量分布函数)

8. 推导三体衰变宽度公式,并阐述Dalitz图的物理意义。

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