北京大学：《核物理与粒子物理导论》精品课程教学资源（作业习题）第十二章 粒子物理标准模型

题 12-1.计算1GeV的质子和1GeV的Au的德布罗意波长。 122.讨论在反应π-+d→n+n+m中容许的角动量和宇称。已知π介子的自旋宇称 是0,而且入射π的能量很低。 12-3.(a)说明π'π^系统只能处在轨道角动量量子数1=偶数而总同位旋T=0或2的态」 或者1=奇数而T=1的态上。(b)说明°x°系统只能在T=0或2的态上,因而1只能为偶数。 (c)讨论rπ'系统可能的状态。) 12-4.(a)产生Ω的常用办法是采用p-p对撞,给出遵守所有强作用守恒定律的反应并 算出反应所需的阈能。(b)给出用K产生Ω的反应并算出阈能。 12-5.说明在采用K-+n→A+m过程产生超核时,如果将约500Mev/的K介子入 射到几乎静止的中子上并且在接近0度方向测到π介子,则产生的A°能量很低。在这种情 况下A容易占据中子原来在核内的轨道。分析中子在初始状态的低能运动对超核的产生会 有什么效应。 12-6.在衰变母体为静止的参照系中,计算每个衰变产物的动能 →μ+V (b)A→>p+丌 π++0 12-在衰变母体为静止的参照系中,计算每个衰变产物的最大动能: (a)→++x-+x"; (b)K1→丌+*+v (c)∑→>n+4 (d)y→O+K0+K0 12-7.在下列反应中,计算出各射粒子的动能。假定式中第一个粒子以给出的动量入射 到静止的第二个粒子上。 (a)K+p→2+π p,=1.2 Ge V/c (b)r+p→p°+n P:=2.4 GeV/c 12-8.假定下列反应中前一粒子入射到静止的第二个粒子上,求反应的阔能: p K +p→ (c)r+p→>o+n 12-9.用K-+n 2-10.分析下列衰变或反应违反了那些守恒定律。如果可能,指出这些过程通过什么 相互作用仍能发生

1 习 题 12-1．计算 1GeV的质子和 1GeV的197Au的德布罗意波长。 12-2．讨论在反应 中容许的角动量和宇称。已知π介子的自旋宇称 是 0 π0 π nnd ++→+− - ，而且入射π--的能量很低。 12-3．(a) 说明π+ π- 系统只能处在轨道角动量量子数l=偶数而总同位旋T=0或 2的态上, 或者l=奇数而T=1 的态上。（b）说明π0 π0 系统只能在T=0 或 2 的态上，因而l只能为偶数。 (c) 讨论π+ π+ 系统可能的状态。） 12-4. (a) 产生Ω- 的常用办法是采用p-p对撞，给出遵守所有强作用守恒定律的反应并 算出反应所需的阈能。(b) 给出用K- 产生Ω- 的反应并算出阈能。 12-5. 说明在采用 过程产生超核时，如果将约 500MeV/c的K介子入 射到几乎静止的中子上并且在接近 0 度方向测到π介子，则产生的Λ − − nK 0 +→+ πΛ 0 能量很低。在这种情 况下Λ0 容易占据中子原来在核内的轨道。分析中子在初始状态的低能运动对超核的产生会 有什么效应。 12-6．在衰变母体为静止的参照系中，计算每个衰变产物的动能： （a） +→ νμπ μ ; ++ (b) p π ; 0 − +→Λ (c) -0- +Λ→Ω K (d) ππ 0 K+ + +→ 12- 在衰变母体为静止的参照系中，计算每个衰变产物的最大动能： )( ; )( ; )( ; )( ; 00 0 0 d KK nc Kb a L ++→ ++→Σ ++→ ++→ − − +− −+ ωψ υμ νμπ πππω μ μ 12-7．在下列反应中，计算出各射粒子的动能。假定式中第一个粒子以给出的动量入射 到静止的第二个粒子上。 （a） +− - pK +→+ πΣ pi = GeV/c2.1 (b) π p ρ n GeV/c4.2 0 +→+ = − i p 12-8. 假定下列反应中前一粒子入射到静止的第二个粒子上，求反应的阈能： →+ +→+− +− pp(b) pK(a) Ξ ;K Υ )( π p ω+→+ n − c 12-9. 用K-+n 12-10．分析下列衰变或反应违反了那些守恒定律。如果可能，指出这些过程通过什么 相互作用仍能发生

r+p→p+p+r;(b)2→>n+e'+ve K+→π+e++e (d)r+p→A+2 (e)K+→r+rt+r+r;(fK+→r+e+p 12-11.用夸克结构分析下列衰变过程 (a)s→N+K (b)K+→m++n (c)s→A+π;(d)→p+K 12-12.用夸克结构分析下列反应过程 (a)K-+p→9r+K++K0;(b)p+p→p+r+A+K0; (c)K-+p→s+K+; (d)r+n→△+r 12-13.按夸克结构分析下列反应与衰变过程: (a)→>H+U;(b)丌→丌"+e'+v (c)K-→+bn;(d)x+p→>n+K+k

2 K(e) ππππ K(f); π e μ. K(c) π (d);ee π p ΣΛ ; (a)π ppp π (b); Σ en ν; 0 00 e 0 +++ − −+++ −+++ − + + + +++→ ++→ ++→ +→+ ++→+ ++→ 12-11．用夸克结构分析下列衰变过程： (c) πΛΞ (d); Λ .Kp (a) ΛΩ K(b);K ππ ; 0 c 0 0 0 +→ +→ +→ +→ − − + − − ++ 12-12．用夸克结构分析下列反应过程： pK(c) Ξ (d);K π n πΔ . pK(a) Ω ppp(b);KK Λπ ;K 0 0 00 +→+ +→+ ++→+ +++→+ − +− − − − +− + 12-13．按夸克结构分析下列反应与衰变过程： )( )(; . )( )(; ; 0 −− + − −+ −− + + +→ ++→+ +→ ++→ Kc KKnpd a b e e υμ π υμπ νππ μ μ