ملف تدريبي: مسرِّعات الجسيمات والكواشف

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصْف تفاعلات الجسيمات باستخدام المُعجِّلات ذات الطاقة العالية وكواشف الجسيم.

س١:

بروتون وضديده في حالة سكون بالنسبة إلى راصد. يَدْثُرُ البروتون وضديده وتفنى كتلتاهما، وينتج فوتونان متساويان في الطاقة. ما الطاقة المميزة لأشعة 𝛾 التي تبحث عنها، إذا كنت تبحث عن دليل على هذا الدثور؟

س٢:

افترض أن طاقة أشعة مصادم إلكترون-بوزيترون تساوي تقريبًا 4.73 GeV. ما إجمالي كتلة الجسيم الناتج عن دثور الإلكترون والبوزيترون في هذا المصادم؟

  • أ2.36×10 kg
  • ب2.55×10 kg
  • ج1.68×10 kg
  • د2.19×10 kg
  • ه1.90×10 kg

س٣:

في مصادم فائق بالمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية، تُسرَّع البروتونات لسرعة 0.230𝑐.

ما الأطوال الموجية المصاحبة للبروتونات عند هذه السرعة؟

ما طاقة حركة البروتونات عند هذه السرعة؟

  • أ3.97×10 J
  • ب2.22×10 J
  • ج5.71×10 J
  • د2.14×10 J
  • ه3.15×10 J

س٤:

في معجل جسيمات، طاقة إلكترون تساوي 57.0 GeV.

أوجد معامل لورنتز 𝛾 للإلكترون.

أوجد طول موجة دي برولي للإلكترون.

س٥:

يُمكِن لمُعجِّل ستانفورد الخطي إنتاج مُعامِل لورنتز قيمته 𝛾=2.00×10.

ما جهد التعجيل الفعَّال لإلكترونات مُعجِّل ستانفورد الخطي؟

  • أ1.20×10 V
  • ب1.02×10 V
  • ج1.31×10 V
  • د1.05×10 V
  • ه2.60×10 V

ما الطاقة الكلية للإلكترونات التي يُعجِّلها مُعجِّل ستانفورد الخطي، بالجيجا-إلكترون فولت؟

س٦:

يُمكِن للبروتونات في سنكروترون قطره 1.50 km أن تتحرَّك بسرعة 0.98𝑐. ما الزمن اللازم للبروتون ليُكمِل دورة واحدة في السنكروترون بهذه السرعة؟

  • أ3.2×10 s
  • ب2.0×10 s
  • ج1.6×10 s
  • د5.1×10 s
  • ه2.6×10 s

س٧:

التيفاترون في فيرميلاب كان مُسرِّع جسيمات يمكنه تعجيل البروتونات لسرعات تكون فيها الطاقة الكلية لبروتون واحد 2.00 TeV.

ما معامل لورنتز لبروتون له هذه الطاقة الكلية؟ كتلة السكون للبروتون 938/𝑐MeV.

إذا أُنتج 𝜋 وتحرَّك بنفس سرعة أحد هذه البروتونات، فماذا سيكون متوسط فترة عمر البيون كما هو مقيس في إطار الإسناد الساكن للمعمل؟ متوسط فترة عمر 𝜋 يساوي 2.60×10 s في إطار الإسناد الساكن له.

  • أ7.33×10 s
  • ب5.54×10 s
  • ج7.76×10 s
  • د3.92×10 s
  • ه4.16×10 s

ما المسافة التي سيتحركها البيون في هذه الفترة الزمنية؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.