如果你也在 怎样代写核物理Nuclear Physics PHYS5011这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。核物理Nuclear Physics是研究原子核及其成分和相互作用的物理学领域,此外还研究其他形式的核物质。核物理学不应与原子物理学相混淆,后者研究原子的整体,包括其电子。
核物理Nuclear Physics的发现已经导致了许多领域的应用。这包括核能、核武器、核医学和磁共振成像、工业和农业同位素、材料工程中的离子植入,以及地质学和考古学中的放射性碳测定。此类应用在核工程领域进行研究。粒子物理学是从核物理学中发展出来的,这两个领域通常是紧密联系在一起进行教学。核天体物理学,即核物理学在天体物理学中的应用,对于解释恒星的内部运作和化学元素的起源至关重要。
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物理代写|核物理代考Nuclear Physics代写|Origin of the Yukawa potential
The form (1.56), which is derived from quantum field theory, can be understood quite simply. Consider a de Broglie wave
$$
\psi=\exp (-i(E t-\boldsymbol{p} \cdot \boldsymbol{r}) / \hbar)
$$
The Schrödinger equation in vacuum is obtained by using $E=p^2 / 2 m$ and then taking the Laplacian and the time derivative. Assume now that we use the relativistic relation between energy and momentum :
$$
E^2=p^2 c^2+m^2 c^4
$$
(this is how Louis de Broglie proceeded initially). By taking second-order derivatives of (1.62) both in time and in space variables we obtain the KleinGordon equation :
$$
\frac{1}{c^2} \frac{\partial^2 \psi}{\partial t^2}-\nabla^2 \psi+\mu^2 \psi=0
$$
where we have set $\mu=m c / \hbar$. Originally, this equation was found by Schrödinger. He abandoned it because it did not lead to the correct relativistic corrections for the levels of the hydrogen atom. ${ }^5$ It was rediscovered later on by Klein and Gordon.
Forgetting about the exact meaning of $\psi$ in this context, (1.63) is the propagation equation for a relativistic free particle of mass $m$. In the case $m=0$, i.e., the photon, we recover the propagation equation for the electromagnetic potentials :
$$
\frac{1}{c^2} \frac{\partial^2 \psi}{\partial t^2}-\nabla^2 \psi=0
$$
物理代写|核物理代考Nuclear Physics代写|From forces to interactions
We have emphasized that, in quantum field theory, forces between particles are described by the exchange of virtual particles. The interactions can be described by (Feynman) “diagrams” like those shown in Fig. 1.13. Each diagram corresponds to a scattering amplitude that can be calculated according to the rules of quantum field theory. As we will see in Chap. 3, the effective potential is Fourier transform of the amplitude.
In quantum electrodynamics, the exchange of massless photons leads to the Coulomb potential. The exchange of massive particles leads to Yukawalike potentials. One example is the exchange of pions as shown in the first two diagrams in Fig. 1.13. These diagrams contribute to the nucleon-nucleon potential of Fig. 1.12 and lead to the binding of nucleons and to nucleonnucleon scattering.
Other massive particles can be exchanged between particles, for example the $Z^0$ boson
$$
m_{\mathrm{Z}} c^2=91.188 \mathrm{GeV} \quad \frac{\hbar c}{m_{\mathrm{Z}} c^2}=2.11 \times 10^{-3} \mathrm{fm} .
$$
This particle is the mediator of the neutral current sector of the weak interactions as illustrated in the fourth diagram of Fig. 1.13. It thus leads to a Yukawa-like potential between particles of the form (1.56). Compared to pion exchange, the Yukawa potential has a range about $10^{-3}$ times smaller. The effective coupling is also much smaller being of order
$$
g_Z \sim \alpha
$$
To compare with the strong interactions, we estimate an effective value of $V_0 R^2$ by taking $R \sim 2 \times 10^{-3} \mathrm{fm}$ and $V_0 \sim \alpha \hbar c / R$ :
$$
V_0 R^2 \sim 3 \times 10^{-3} \mathrm{MeV} \mathrm{fm}^2
$$
i.e. about 5 orders of magnitude smaller than that of the strong interactions (1.52) and (1.53). We conclude that $\mathrm{Z}^0$ can play no role in nucleon-nucleon binding or scattering.
On the other hand, $\mathrm{Z}^0$ exchange plays the essential role in neutrinonucleon elastic scattering. This is because the neutrino has only weak interactions.
核物理代考
物理代写|核物理代考Nuclear Physics代写|Origin of the Yukawa potential
从量子场论推导出来的形式(1.56)可以很简单地理解。考虑一个德布罗意波
$$
\psi=\exp (-i(E t-\boldsymbol{p} \cdot \boldsymbol{r}) / \hbar)
$$
在真空中,先用$E=p^2 / 2 m$,然后取拉普拉斯导数和时间导数,得到Schrödinger方程。现在假设我们使用能量和动量之间的相对论关系:
$$
E^2=p^2 c^2+m^2 c^4
$$
(这就是路易·德布罗意最初的处理方式)。通过对(1.62)在时间和空间变量上的二阶导数,我们得到kleinggordon方程:
$$
\frac{1}{c^2} \frac{\partial^2 \psi}{\partial t^2}-\nabla^2 \psi+\mu^2 \psi=0
$$
其中我们设置了$\mu=m c / \hbar$。最初,这个方程是由Schrödinger发现的。他放弃了这个理论,因为它没有对氢原子能级作出正确的相对论修正。${ }^5$它后来被克莱因和戈登重新发现。
先不考虑$\psi$在这里的确切含义,(1.63)是质量为$m$的相对论性自由粒子的传播方程。在$m=0$情况下,即光子,我们恢复了电磁势的传播方程:
$$
\frac{1}{c^2} \frac{\partial^2 \psi}{\partial t^2}-\nabla^2 \psi=0
$$
物理代写|核物理代考Nuclear Physics代写|From forces to interactions
我们已经强调过,在量子场论中,粒子之间的力是用虚粒子的交换来描述的。相互作用可以用(费曼)来描述“图表”如图1.13所示。每个图对应一个散射振幅,可以根据量子场论的规则计算。正如我们将在第三章看到的,有效势是振幅的傅里叶变换。
在量子电动力学中,无质量光子的交换导致库仑势。大质量粒子的交换导致了汤川势。图1.13中前两张图所示的介子交换就是一个例子。这些图有助于图1.12中的核子-核子势,并导致核子的结合和核子-核子散射。
其他大质量粒子可以在粒子之间交换,例如$Z^0$玻色子
$$
m_{\mathrm{Z}} c^2=91.188 \mathrm{GeV} \quad \frac{\hbar c}{m_{\mathrm{Z}} c^2}=2.11 \times 10^{-3} \mathrm{fm} .
$$
该粒子是弱相互作用中中性电流部分的介质,如图1.13第4图所示。因此,它导致了形状为(1.56)的粒子之间的汤川势。与介子交换相比,汤川势的范围大约小$10^{-3}$倍。有效耦合也要小得多,为
$$
g_Z \sim \alpha
$$
与强相互作用相比,我们通过取$R \sim 2 \times 10^{-3} \mathrm{fm}$和$V_0 \sim \alpha \hbar c / R$来估计$V_0 R^2$的有效值:
$$
V_0 R^2 \sim 3 \times 10^{-3} \mathrm{MeV} \mathrm{fm}^2
$$
即。比强相互作用(1.52)和强相互作用(1.53)小约5个数量级。我们得出结论,$\mathrm{Z}^0$在核子-核子结合或散射中不起作用。
另一方面,$\mathrm{Z}^0$交换在中子弹性散射中起重要作用。这是因为中微子只有弱相互作用。
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微观经济学代写
微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。
线性代数代写
线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。
博弈论代写
现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。
微积分代写
微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。
它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。
计量经济学代写
什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。
根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。
Matlab代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。