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王为民核子(质子和中子)壳层模型概述

文章来源:admin 更新时间:2019-01-17

  壳层模型类似原子的能级结构王为民核子(质子和中子),均场的壳层模型类似原子核平。

  质量差不多的三个夸克这就是要考虑仅仅由,理三体的绕转问题类似经典天体物。

  场是胶子场核子的力,一个势阱它形成了,到质子带电因为考虑,不带电中子,加一个小小的势垒所以质子的势阱要,却比中子高一些而质子势阱底部。

  别大的结构作为质量中心虽然核子没有一个质量特,是但,的中心却是存在的其约化平均质量。约化质量中心旋转形成能级结构于是核子中的夸克可以围绕这个。向形成一维势阱在核子直径方。坐标形成三维势阱或考虑三维立体。是但,(基态)和一维势阱一样由于三维势阱第一能级,个能级只有一,(基态)是s态,并势阱比一维多两个第二能级有三个简。是但,仅仅只有三个进行填充考虑到核子中的夸克,以所,级的填充情况不影响最低能。能量表达式势阱中的为

  中其,越大L,裂越厉害能级分。子内在核,互作用势影响特别强夸克受自旋-轨道相,子情况不一样和原子中的电,微扰势不是,的精细结构仅产生能级。

  一个上夸克(u)和一个下夸克(d)质子(p)的填充情况为:第一能级填,方向相反让其自旋,2/3单位电荷因为上夸克带正,1/3单位电荷而下夸克带负,负电荷相吸可以做到正,最低能量,时同,向相反自旋方,方向相同结果磁矩,场来说对于磁,同能量最低磁矩方向相,磁场能降低,形成原理这是磁铁。填上夸克(u)了第二能级的就只能,小能量为了减,该和第一能级的上夸克方向相同第二级的上夸克的自旋方向应,同的磁矩方向以便形成相,磁场能降低。

  以所,三个夸克自旋之和质子的总自旋是,1/2等于,质子壳层结构按照这样的,情况下可以配合中子磁矩的计算计算质子的磁矩和实验值相等的,夸克的精确静质量求出上夸克和下。

  同样填一个上夸克(u)和一个下夸克(d)中子(n)的填充情况为:第一能级(基态),充情况一样和质子填。填的是下夸克只是第二能级,低磁场能为了降,一能级的下夸克自旋方向相同下夸克(d)的自旋方向和第,以所,仍然是1/2中子的自旋,克自旋之和是三个夸。是但,克的自旋方向相反磁矩方向却和下夸,向和磁矩方向相同而与上夸克自旋方,整体不带电却有磁矩这就是中子为什么,自旋方向相反的原因而磁矩方向与中子。样同,结构计算中子的磁矩根据中子的这个能级,定值的情况下在等于实验测,算等式相配合和质子磁矩计,夸克和下夸克的静质量可以精确计算出自由上。

  可见由此,两个球壳结构质子和中子为,为质子和中子的硬芯第一能态(基态)。

  是但,(s态)第一能级,况s态一样和原子情,数L=0轨道量子,量子数s耦合不会和自旋,是但,量子数L=1第二能级轨道,数s=1/2发生耦合可以和夸克的自旋量子,生新的分裂使能级发,L-s两个能级变成L+s和。

  之谜不存在质子的自旋,夸克和一个下夸克的自旋量子数之和质子自旋量子数1/2就是两个上。

  电荷e和质量不是一个核子质量mp上夸克和下夸克的电荷不是一个单位,以所,下夸克的电荷和质量需要调整上夸克和。

  为质子静质量的x倍设上夸克在静质量,质子静质量的y倍下夸克在静质量为。于质子和中子是一样的第一能级填充情况对,且并,-轨道耦合没有自旋,以所,还是中子无论质子,旋-轨道怎样耦合无论第二能级自,的磁矩计算是一样的第一能级(基态),p)符号为正只是质子(,2/3) N/x上夸克的磁矩为(,1/3) N/y下夸克的磁矩为(,)符合为负中子(n,(2/3) N/x上夸克的磁矩为-,(1/3) N/y下夸克的磁矩为-。基态)磁矩就变成所以第一能级(了

  于对,-轨道耦合的情况下第二能级存在自旋,级发生分裂使第二能,能级的高低并且改变。三种情况这里有:

  和中子)和原子核壳层结构一样1、核壳层模型:核子(质子,级结构相反与原子能,L-s能级低L+s能级比。成了新的第二能级这样L+s能级。

  :按照原子能级结构2、原子壳层模型,L+s能级低L-s能级比。成了新的第二能级这样L-s能级。

  个上夸克和一个下夸克3、质子第一能级填一,正电带,填充上夸克第二能级,正电也带,相互排斥两个能级,级的壳层模型类似原子核能,以所,能级比L-s能级低对于质子按照L+s。的第二能级计算磁矩L+s能级成了新。

  上夸克和一个下夸克中子第一能级填一个,正电带,填充下夸克第二能级,负电带,相互吸引两个能级,带负电的外层电子的吸引类似带正电的原子实对,以所,的壳层结构类似原子,级比L+s能级低中子的L-s能。级成了新的第二能级这样中子L-s能。

  都有一定的道理这三种耦合方式,方式更有道理我认为第三种。种耦合方式具体是哪,的实验证明还需要更多。上夸克和下夸克的质量不一样按照不同耦合方式计算出的。是但,型基本结论仍然正确质子和中子的壳层模。自旋是1/2质子和中子,的圆球体是严格,矩为零电四极,产生的能级的分裂所以没有集体转动。

  填充规则适用于所有强子上述王为民核子的夸克,同样采用类似分析方法进行填充重子八重态和重子十重态和介子。夸克填充的能级越低只是要注意质量大的,填在同一能级上(准确地说尽量让带相反电荷的夸克,量不同由于质,一能级)近似同,方向相反让其自旋,角动量以降低。量避免填充到同一能级上带相同电荷的夸克要尽。能级分裂有影响由于夸克质量对,以所,情况是实际,同夸克在同一能级上的填充质量不同的夸克影响了相,不同能级上以降低重子(或介子)的总能量而迫使带相同质量和带相同电荷的夸克填在。2重子八重态的填充情况这里只列出自旋为1/。

  似重子八重态的激发态重子十重态实际上类,激发态形成的特殊状态并且加上了相同夸克的。或几种夸克的混合能级介子则只考虑一个能级。另文具体写出这些填充情况。子物理学》第三版参考杨家福《原。

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