Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
30
1.Wstęp
NarysujdiagramyFeynmananajniższegorzędudlaprocesówrozpraszaniai/lubanihilacji:
(a)e−e−→e−e−,
(b)e+e−→p+p−,
(c)e+e−→e+e−,
(d)e−Ve→e−Ve,
(e)e−V̄e→e−V̄e.
Wniektórychprzypadkachmożeistniećwięcejniżjedendiagramnajniższegorzędu.
1070
Wysokoenergetycznemionyprzechodząceprzezmateriętracąenergięzgodniezzależnością
–
ρ
1
dE
dx
≈a+bE,
gdzieajestzwiązanezutratąenergiinajonizację,natomiastbjestzwiązanezprocesamipromieniowaniahamo-
waniaitworzeniaparye+e−.Dlaskałystandardowej,zA=22,Z=11i
p
=2,65gcm−3,parametryaibzależą
tylkowniewielkimstopniuodenergiimionuimająwartościa≈2,5MeVg−1cm2orazb≈3,5·10-6g-1cm2.
(a)Przyjakiejenergiimionuprocesyjonizacjiorazprocesypromieniowaniahamowaniaitworzeniaparsąrównie
istotne?
(b)Jakdalekowprzybliżeniupropagujesięwrozpatrywanejskalemionpromieniowaniakosmicznegooenergii
100GeV?
1080
WolframmadługośćpromieniowaniaX0=0,35cmorazenergiękrytycznąEc=7,97MeV.Jakawprzybliżeniu
grubośćwolframujestwymagana,bywpełnipomieścićprysznicelektromagnetycznyutworzonyprzezelektron
500GeV?
1090
DetektorCPLEAR(patrzp.14.5.2)składałsięz:detektorówśledzącychumieszczonychwpolumagnetycznym
0,44T,kalorymetruelektromagnetycznegoorazdetektorówCzerenkowazpromiennikiemowspółczynnikuzała-
manian=1,25,któryjestwykorzystywanydorozróżniania
π
±odK±.
Naładowanacząstkaporuszającasięprostopadledokierunkupolamagnetycznegopozostawiaśladozmierzonym
promieniukrzywiznyR=4m.Jeślizaobserwujesię,żedajesygnałCzerenkowa,toczymożnadokonaćrozróżnie-
niamiędzypionemakaonem?Przyjmijmπ≈140MeV/c2imK=494MeV/c2.
10100Jakaenergiaprotonubyłabywymaganaweksperymencieppzustalonymcelemdoosiągnięciatakiejsamejener-
giiwśrodkumasyjakwprzypadkuWielkiegoZderzaczaHadronów,którybędziefunkcjonowałprzy14TeV.
10110WzderzaczuLEPe+e−oobwodzie27kmprądywiązkielektronówipozytonówwynosiły1,0mA.Każdawiązka
składałasięzczterechrównorozmieszczonychwiązekelektronów/pozytonów.Wiązkimiałyefektywnąpowierzch-
nię1,8·104μm2.Obliczchwilowąjasnośćprzyzałożeniu,żewiązkizderzyłysięczołowo.
