Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10936
2019-10-19 
Известно, что пион ($\pi$-мезон) может находиться в трех различных зарядовых состояниях. Иными словами, существуют положительный, отрицательный и нейтральный пионы. Масса (умноженная на $c^{2}$) заряженного пиона равна 139,6 Мэв, масса же нейтрального пиона равна 135 Мэв. В одной из моделей пиона предполагается, что различие масс определяется лишь электростатической энергией. Если далее предположить, что заряженные пионы имеют сферическую форму и заряд равномерно распределен по их объему, то можно вычислить радиус пиона. Вычислите радиус пиона в этих предположениях. Находится ли ваш результат в согласии с существующими оценками размеров ядер?
Решение:
Разность $\Delta$ энергий покоя мезонов равна $\Delta = (m_{ \pi^{+}}- m_{ \pi^{-}} )c^{2} = 4,6 Мэв$. Если заряд мезонов равномерно «размазан» по объему шара, то его собственная электростатическая энергия равна
$W = \frac{3}{5} \frac{q_{e}^{2} }{d \cdot 4 \pi \epsilon_{0} }$>
Из условия $\Delta = W$ получается радиус пиона $a = 2 \cdot 10^{-14} см$. Отсюда видно, что так определенный радиус пиона оказывается меньше характерных размеров ядра.
Известно, что пион ($\pi$-мезон) может находиться в трех различных зарядовых состояниях. Иными словами, существуют положительный, отрицательный и нейтральный пионы. Масса (умноженная на $c^{2}$) заряженного пиона равна 139,6 Мэв, масса же нейтрального пиона равна 135 Мэв. В одной из моделей пиона предполагается, что различие масс определяется лишь электростатической энергией. Если далее предположить, что заряженные пионы имеют сферическую форму и заряд равномерно распределен по их объему, то можно вычислить радиус пиона. Вычислите радиус пиона в этих предположениях. Находится ли ваш результат в согласии с существующими оценками размеров ядер?
Решение:
Разность $\Delta$ энергий покоя мезонов равна $\Delta = (m_{ \pi^{+}}- m_{ \pi^{-}} )c^{2} = 4,6 Мэв$. Если заряд мезонов равномерно «размазан» по объему шара, то его собственная электростатическая энергия равна
$W = \frac{3}{5} \frac{q_{e}^{2} }{d \cdot 4 \pi \epsilon_{0} }$>
Из условия $\Delta = W$ получается радиус пиона $a = 2 \cdot 10^{-14} см$. Отсюда видно, что так определенный радиус пиона оказывается меньше характерных размеров ядра.
