什么是怎么判断自旋量子数的正负?

⒈玻尔的量子化条件,索末菲的量子化条件。

⒉黑体:能吸收射到其上的全部辐射的物体,这种物体就称为绝对黑体,简称黑体。

表述1:对于一定频率ν的辐射,物体只能以hν为能量单位吸收或发射电磁辐射。

表述2:物体吸收或发射电磁辐射时,只能以量子的方式进行,每个量子的能量为:ε=h ν。

表述3:物体吸收或发射电磁辐射时,只能以能量ε的整数倍来实现,即ε,2ε,3ε,…。

⒏光电效应:光照射到金属上,有电子从金属上逸出的现象。这种电子称之为光电子。

⒐光电效应有两个突出的特点:

①存在临界频率ν0:只有当光的频率大于一定值v0 时,才有光电子发射出来。若光频率小于该值时,则不论光强度多大,照射时间多长,都没有光电子产生。

②光电子的能量只与光的频率有关,与光的强度无关。光的强度只决定光电子数目的多少。⒑爱因斯坦光量子假说:

光(电磁辐射)不仅在发射和吸收时以能量E= hν的微粒形式出现,而且以这种形式在空间以光速C 传播,这种粒子叫做光量子,或光子。爱因斯坦方程

当光射到金属表面上时,能量为E= hν的光子立刻被电子所吸收,电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面后的动能。

⒓解释光电效应的两个典型特点:

①存在临界频率v0:由上式明显看出,当hν- W0≤0时,即ν≤ν0 = W0 / h时,电子不能脱出金属表面,从而没有光电子产生。

②光电子动能只决定于光子的频率:上式表明光电子的能量只与光的频率ν有关,而与光的强度无关。

⒔康普顿效应:高频率的X射线被轻元素如白蜡、石墨中的电子散射后出现的效应。

⒕康普顿效应的实验规律:

①散射光中,除了原来X光的波长λ外,增加了一个新的波长为λ'的X光,且λ' >λ;

②波长增量Δλ=λ-λ随散射角增大而增大。

⒖量子现象凡是普朗克常数h在其中起重要作用的现象

⒗光具有微粒和波动的双重性质,这种性质称为光的波粒二象性

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  8月16日,北京谱仪III(BESIII)实验国际合作组关于Zc(3900)的自旋和宇称量子数测量的文章发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被《物理》(Physics)杂志编辑作为特色研究论文推介。在这篇题为“完善四夸克态档案”(Filling in a Tetraquark’s Profile)的推介文章中,编辑写道:“对正负电子对撞数据的分析确定了含四夸克粒子的自旋和宇称。”

  近几年来,物理学家相继发现了几个粒子,最好的解释是它们含有四个夸克,而不是通常由两个或三个夸克组成的强子。Zc(3900)粒子是最早发现的“四夸克态”强子之一,其质量为3900 MeV/c2Phys. Rev. Lett. 110, 252001 (2013))。尽管Zc(3900)粒子似乎由两个粲夸克加上一个上夸克和一个下夸克组成,但围绕这个粒子仍有许多不解之谜。为了加深对它的认识,BESIII合作组利用北京电子正电子对撞数据,测量了Zc(3900)的两个重要量子数——自旋和宇称。

  2013年,BESIII合作组首先报道了Zc(3900)粒子,日本的Belle合作组实验几乎同时报道了独立测量结果。这两组实验都是在正负电子对撞机上通过末态为J/Ψ介子和两个π介子的过程中观测的。随后,BESIII合作组又在末态为两个粲介子的过程中观测到了质量为3885 MeV/c2

  这两个粒子的质量差别很小,它们是同一个粒子吗?要回答这个问题,方法之一就是比较这两个粒子的自旋和宇称量子数。BESIII合作组利用挑选出来的6000多个事例,在Zc(3900)粒子取各种自旋-宇称量子数的情况下,通过分波分析的方法拟合数据。结果表明,在自旋-宇称JP=1+的情况下,与数据达到最佳匹配。这个结果与Zc(3885)粒子的自旋-宇称是一致的,支持这两个结构是同一个态的结论。

  2013年3月26日,BESIII实验国际合作组宣布发现了一个新的共振结构Zc(3900),这一发现引起了国际高能物理界广泛关注,目前文章引用已超过500次。虽然理论上对它的属性仍没达成一致,但它很可能是科学家们长期寻找的一种奇特强子态。在北京正负电子对撞机的协助下,北京谱仪III在4GeV以上采集了更多的实验数据,关于这个粒子更多的研究仍在进行中。

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