Fysik

Svag vekselvirkning - partikelfysik

22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123 - Niveau: A-niveau

 Den svage vekselvirkning

Når fermioner vekselvirker ved den svage vekselvirkning udveksles der W±- og Z-bosoner. W±bosonerne har begge en masse på 80,385 GeV. Z-bosonen har en masse på 91,188 GeV.

a) Bestem den maksimale levetid for virtuelle W±-bosoner og for en virtuel Z-bosen ved hjælp af Heisenberg usikkerhedsrelation.

b) Bestem rækkevidden for virtuelle W±-bosoner og virtuelle Z-bosoner. 

Nogen som kan give en hånd? Er lidt på bar bund. Har, at Heisenbergs usikkerhedsrelation er

E_foton = h*f = (h*c/lambda)

Fra universets Byggesten s. 17

c er lysets hastighed, f er frekvensen, lambda er bølgelængden, h er placks konstant.

Hvordan går man til værks? På forhånd tak :)


Brugbart svar (1)

Svar #1
22. februar 2015 af peter lind

Det du angiver som heisenbergs usikkerhedrelation er sammenhængen mellem fotonenergi og frekvens. Den blev fundet af Planck

Den relevante Heisenbergs usikkerhedsrelation er ΔE*Δt ≈ h   (nogle gange bruges på højre side i stedet h/(2π) )


Svar #2
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

Og h er stadig plancks konstant?

Og er stadig ikke sikker på hvordan jeg skal arbejde mig videre derfra. 

jeg går ud fra, at jeg kan bruge følgende formel til at bestemme rækkevidden af de to forskellige bosoner:

R = c * Δt

Men er Δt så betegnelsen for deres levetid?


Brugbart svar (0)

Svar #3
22. februar 2015 af peter lind

Ja h er stadig Plancks konstant. Det er virtuelle partikler, der er tale om så ΔE er energien af bosonerne

Ja til det sidste


Svar #4
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

Jamen så takker jeg stort for din hjælp! :)


Svar #5
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

det jeg så stadig er i tvivl om er, hvordan jeg kan bruge massen til noget? eller kan den godt bruges som energien i denne beregning?


Brugbart svar (0)

Svar #6
22. februar 2015 af peter lind

Ja du skal bruge masserne som energien


Svar #7
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

okay, så giver det hele ganske god mening! Tak igen (igen?)!!


Brugbart svar (0)

Svar #8
22. februar 2015 af Jerslev (Slettet)

#2: Mht. rækkevidden er det lidt mærkeligt, at du vil benytte lysets fart som hastighed. Alt, der har en masse kan ikke bevæge sig med lysets fart.

Farten kan beregnes ud fra den energi, som tildeles de indgående partikler i en konkret vekselvirkning. Du beregner derfor den maksimale rækkevidde.


Svar #9
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

Nu er det fordi, atformlen stod i min bg til en opgave, som var relateret til partikler. Dette går jeg ud fra indebærer andet end bare fotoner.


Brugbart svar (0)

Svar #10
22. februar 2015 af Jerslev (Slettet)

#9: Ja, men opgaven går ud på at bestemme rækkevidden for W og Z bosoner, der begge har masser forskellig fra nul. De kan derfor ikke bevæge sig med lysets fart.

Du har ikke lavet noget forkert - jeg påpeger blot en begrænsning i opgaven. :)


Svar #11
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

Så det du siger er, at jeg har brugt en forkert formel?

Det var den formel, som bogen bad mig bruge :/


Brugbart svar (0)

Svar #12
22. februar 2015 af Jerslev (Slettet)

#11: Nej nej. Opgaven er blot stillet forkert. Som nævnt i #10 har du ikke gjort noget forkert. Opgaven er blot stillet under antagelsen af, at Z og W bosoner bevæger sig med c.


Svar #13
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

så forstår jeg bare ikke, hvordan jeg finder deres hastighed?


Brugbart svar (0)

Svar #14
22. februar 2015 af Jerslev (Slettet)

#13: Det kræver mere viden om den vekselvirkning, hvori de indgår. Her vil man så skulle udnytte energi- og impulsbevarelse til at finde deres energier.


Brugbart svar (0)

Svar #15
22. februar 2015 af peter lind

Jeg synes du bare skal bruge lyshastigheden.


Svar #16
22. februar 2015 af GameofThronesfanboy123

Det har jeg også gjort ;)
Nu må man bare vente og se hvad jeg får at vide.
Men tak til jer begge! :-)

Skriv et svar til: Svag vekselvirkning - partikelfysik

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.