1. ΥΤ΢ΙΚΗ΢
ΜΙΚΡΗ ΢ΤΝΟΧΗ (I)
ΑΘΗΝΑ
ΔΕΚΕΜΒΡΗ΢ 2011
ΥΙΟΡΕΝΣΙΝΟ΢ ΓΙΑΝΝΗ΢

2. Η ΤΛΗ ΑΠΟΣΕΛΕΙΣΑΙ ΑΠΟ ΑΣΟΜΑ, ΜΕ΢Α ΢ΣΑ ΟΠΟΙΑ
ΣΑ ΑΡΝΗΣΙΚΑ ΥΟΡΣΙ΢ΜΕΝΑ ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΑ ΕΛΚΟΝΣΑΙ
ΑΠΟ ΣΟ ΘΕΣΙΚΑ ΥΟΡΣΙ΢ΜΕΝΟ ΠΤΡΗΝΑ, ΜΕ΢Ω ΣΗ΢
ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΗ΢ ΔΤΝΑΜΗ΢.
Η ΦΑΡΑΚΣΗΡΙ΢ΣΙΚΗ ΔΙΑΜΕΣΡΟ΢ ΣΟΤ ΑΣΟΜΟΤ ΕΙΝΑΙ
ΠΕΡΙΠΟΤ 0,3 nm.

3. ΢ΦΕΔΟΝ ΟΛΗ Η ΜΑΖΑ ΣΟΤ ΑΣΟΜΟΤ ΒΡΙ΢ΚΕΣΑΙ
΢ΤΓΚΕΝΣΡΩΜΕΝΗ ΢’ ΕΝΑ ΘΕΣΙΚΑ ΥΟΡΣΙ΢ΜΕΝΟ
ΠΤΡΗΝΑ, Ο ΟΠΟΙΟ΢ ΑΠΟΣΕΛΕΙΣΑΙ ΑΠΟ ΣΑ ΘΕΣΙΚΑ
ΥΟΡΣΙ΢ΜΕΝΑ ΠΡΩΣΟΝΙΑ ΚΑΙ ΣΑ ΟΤΔΕΣΕΡΑ
ΝΕΣΡΟΝΙΑ, ΠΟΤ ΕΛΚΟΝΣΑΙ ΜΕΣΑΞΤ ΣΟΤ΢ ΜΕ΢Ω
ΣΗ΢ Ι΢ΦΤΡΗ΢ ΠΤΡΗΝΙΚΗ΢ ΔΤΝΑΜΗ΢.

4. Ο ΢ΤΝΟΛΙΚΟ΢ ΑΡΙΘΜΟ΢ ΣΩΝ ΠΡΩΣΟΝΙΩΝ ΚΑΙ ΣΩΝ
ΝΕΣΡΟΝΙΩΝ ΣΟΤ ΑΣΟΜΟΤ ΟΝΟΜΑΖΕΣΑΙ ΜΑΖΙΚΟ΢
ΑΡΙΘΜΟ΢ (Α). Η ΜΑΖΑ ΣΟΤ ΑΣΟΜΟΤ ΕΙΝΑΙ ΑΝΑΛΟΓΗ
ΣΟΤ ΜΑΖΙΚΟΤ ΑΡΙΘΜΟΤ Α. Η ΔΙΑΜΕΣΡΟ΢ ΣΟΤ
ΠΤΡΗΝΑ ΕΊΝΑΙ ΣΗ΢ ΣΑΞΕΩ΢ ΣΟΤ ΕΝΟ΢ FERMI
1 fm = 10-15 m

5. Ο ΑΡΙΘΜΟ΢ ΣΩΝ ΠΡΩΣΟΝΙΩΝ (Η ΣΩΝ
ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΩΝ ΟΤΔΕΣΕΡΟΤ ΑΣΟΜΟΤ)
ΟΝΟΜΑΖΕΣΑΙ ΑΣΟΜΙΚΟ΢ ΑΡΙΘΜΟ΢ (Ζ) ΣΟΤ
΢ΣΟΙΦΕΙΟΤ. ΟΙ ΥΤ΢ΙΚΕ΢ ΚΑΙ ΦΗΜΙΚΕ΢ ΙΔΙΟΣΗΣΕ΢
ΣΟΤ ΢ΣΟΙΦΕΙΟΤ ΚΑΘΟΡΙΖΟΝΣΑΙ ΑΠΟ ΣΟΝ
ΑΡΙΘΜΟ ΣΩΝ ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΩΝ ΢ΣΟ ΑΣΟΜΟ ΣΟΤ.
ΕΝΑ ΢ΣΟΙΦΕΙΟ (΢ΤΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟ΢ ΑΣΟΜΙΚΟ΢
ΑΡΙΘΜΟ΢ Ζ) ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΤΠΑΡΦΕΙ ΢Ε ΜΟΡΥΕ΢ ΜΕ
ΔΙΑΥΟΡΕΣΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ ΝΕΣΡΟΝΙΩΝ ΢ΣΟΝ
ΠΤΡΗΝΑ. ΔΤΟ ΣΕΣΟΙΕ΢ ΜΟΡΥΕ΢ ΣΟΤ ΢ΣΟΙΦΕΙΟΤ
ΜΕ ΣΟΝ ΙΔΙΟ ΑΣΟΜΙΚΟ ΚΑΙ ΔΙΑΥΟΡΕΣΙΚΟ
ΜΑΖΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ, ΟΝΟΜΑΖΟΝΣΑΙ Ι΢ΟΣΟΠΑ.

8. Ο ΑΡΙΘΜΟ΢ ΣΟΤ AVOGADRO (AVOGADRO’S
NUMBER) ΟΡΙΖΕΣΑΙ Ω΢ Ο ΑΡΙΘΜΟ΢ ΣΩΝ
ΑΣΟΜΩΝ ΠΟΤ ΤΠΑΡΦΟΤΝ ΢Ε 12g ΣΟΤ Ι΢ΟΣΟΠΟΤ
ΣΟΤ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΜΑΖΙΚΟ ΑΡΙΘΜΟ 12.
Ο ΑΡΙΘΜΟ΢ ΑΤΣΟ΢ ΕΙΝΑΙ Ι΢Ο΢ ΜΕ:
ΝΑ=6,023.1023

9. ΣΟ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟ ΥΟΡΣΙΟ ΕΙΝΑΙ ΚΒΑΝΣΙ΢ΜΕΝΟ.
ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΣΕ ΠΑΡΑΣΗΡΗ΢ΙΜΟ ΥΟΡΣΙΟ ΕΙΝΑΙ
ΠΟΛΛΑΠΛΑ΢ΙΟ ΣΟΤ ΢ΣΟΙΦΕΩΔΟΤ΢ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ
ΥΟΡΣΙΟΤ:
e=1,6.10-19 C
ΣΟ ΠΡΩΣΟΝΙΟ ΕΦΕΙ ΥΟΡΣΙΟ e, ΣΟ ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΟ
–e ΕΝΩ ΣΟ ΝΕΣΡΟΝΙΟ ΕΙΝΑΙ ΟΤΔΕΣΕΡΟ

10. ΕΝΑ ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΟ ΚΤΜΑ ΜΕ ΢ΤΦΝΟΣΗΣΑ
f, ΔΗΜΙΟΤΡΓΕΙΣΑΙ ΑΠΟ ΚΒΑΝΣΑ ΑΚΣΙΝΟΒΟΛΙΑ΢
ΠΟΤ ΛΕΓΟΝΣΑΙ ΥΩΣΟΝΙΑ. ΣΑ ΥΩΣΟΝΙΑ ΕΦΟΤΝ
ΜΗΔΕΝΙΚΗ ΜΑΖΑ ΗΡΕΜΙΑ΢ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
ΑΝΑΛΟΓΗ ΣΗ΢ ΢ΤΦΝΟΣΗΣΑ΢ ΣΟΤ ΚΤΜΑΣΟ΢.
ΣΑΞΙΔΕΤΟΤΝ ΜΕ ΣΑΦΤΣΗΣΑ: c=3.108m

11. Η ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΗ ΔΤΝΑΜΗ ΔΙΑΔΙΔΕΣΑΙ ΜΕ΢Ω
ΣΗ΢ ΑΝΣΑΛΛΑΓΗ΢ ΥΩΣΟΝΙΩΝ ΜΕΣΑΞΤ ΣΩΝ
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΩΝΣΩΝ ΗΛΕΚΣΡΙΚΩΝ ΥΟΡΣΙΩΝ. Η
«Ι΢ΦΤ΢» ΣΗ΢ ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΗ΢
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑ΢Η΢ ΠΡΟ΢ΔΙΟΡΙΖΕΣΑΙ ΑΠΟ ΣΗ
΢ΣΑΘΕΡΑ:
ke2=1,44 eV.nm
΢Ε ΑΔΙΑ΢ΣΑΣΕ΢ ΜΟΝΑΔΕ΢
ΕΙΝΑΙ:
a
2 ke2
E photon  photon
1

137

13. ΤΠΑΡΦΟΤΝ 4 ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙ΢ ΔΤΝΑΜΕΙ΢ ΢ΣΗ ΥΤ΢Η:
• Η ΒΑΡΤΣΙΚΗ
• Η ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΗ
• Η Ι΢ΦΤΡΗ
• Η Α΢ΘΕΝΗ΢
http://www.ph.unimelb.edu.au/~dnj/jl/jl99/img005.gif

14. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2004/phypub1lowen.jpg

15. ΠΡΟ΢ΕΓΓΙ΢ΣΙΚΑ Η Ι΢ΦΤ΢ ΣΩΝ ΣΕ΢΢ΑΡΩΝ ΑΤΣΩΝ
ΔΤΝΑΜΕΩΝ (΢ΣΗΝ ΚΛΙΜΑΚΑ ΕΝΕΡΓΙΑ΢ ΣΟΤ
ΕΝΟ΢ GeV) ΕΙΝΑΙ:
as  1
1
a
137
6
aw  10
ag  1039

16. Η ΒΑΡΤΣΙΚΗ ΚΑΙ Η ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΗ
ΔΤΝΑΜΗ ΕΦΟΤΝ ΑΠΕΙΡΗ ΕΜΒΕΛΕΙΑ, ΕΝΩ Η
Ι΢ΦΤΡΗ ΚΑΙ Η Α΢ΘΕΝΗ΢ ΠΤΡΗΝΙΚΗ ΔΤΝΑΜΗ
ΔΡΟΤΝ ΜΟΝΟ ΕΝΣΟ΢ ΣΟΤ ΠΤΡΗΝΑ. ΦΩΡΙ΢
ΤΠΕΡΒΟΛΗ ΜΠΟΡΟΤΜΕ ΝΑ ΠΟΤΜΕ ΟΣΙ ΓΙΑ
ΑΠΟ΢ΣΑ΢ΕΙ΢ ΑΠΟ 10-15m (ΣΟ ΣΤΠΙΚΟ ΜΕΓΕΘΟ΢
ΕΝΟ΢ ΠΤΡΗΝΑ) ΜΕΦΡΙ ΚΑΙ 1028m (ΑΠΟ΢ΣΑ΢Η
ΜΕΦΡΙ ΣΟΝ ΠΙΟ ΜΑΚΡΙΝΟ ΓΑΛΑΞΙΑ) «ΚΤΡΙΑΡΦΕΙ»
Η ΗΛΕΚΣΡΟΜΑΓΝΗΣΙΚΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑ΢Η.
Η ΒΑΡΤΣΗΣΑ ΠΑΙΖΕΙ ΢ΗΜΑΝΣΙΚΟ ΡΟΛΟ
΢ΣΙ΢ ΠΕΡΙΟΦΕ΢ ΠΟΤ ΕΦΟΤΜΕ ΜΕΓΑΛΗ
΢ΤΓΚΕΝΣΡΩ΢Η ΜΑΖΩΝ.

17. http://www.nasa.gov/images/content/178491main_sig07-009-516.jpg

18. ΜΕΣΑΞΤ ΣΗ΢ ΜΑΖΑ΢ m ΚΑΙ ΣΗ΢ Ι΢ΟΔΤΝΑΜΗ΢
ΕΝΕΡΓΕΙΑ΢ Ι΢ΦΤΕΙ Η ΢ΦΕ΢Η:
E= m.c2
•ΜΑΖΑ ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΟΤ : 0,511 MeV
•ΜΑΖΑ ΠΡΩΣΟΝΙΟΤ: 938 MeV

19. ΢Ε ΑΠΟ΢ΣΑ΢ΕΙ΢ ΣΗ΢ ΣΑΞΗ΢ ΣΟΤ 10-18 m, ΘΕΩΡΟΤΜΕ
ΟΣΙ Η ΤΛΗ ΑΠΟΣΕΛΕΙΣΑΙ ΑΠΟ QUARKS ΚΑΙ
ΛΕΠΣΟΝΙΑ.
http://www.spec2000.net/text118fp/Quarks3.jpg
http://raiderphysicalscience.wikispaces.com/file/view/516pxMurray_Gell-Mann.jpg/44400793/516px-Murray_Gell-Mann.jpg

20. http://static.theurbn.com/wpcontent/uploads/2011/08/hyperphysics.phy-astr.gsu_.edu_1.jpg
http://www.ipp.phys.ethz.ch/aboutus/_media/leptquarks_b.jpg

21. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΑ-ΑΝΑΥΟΡΕ΢
1. Modern Physics from a to Z0 , J. W. Rohlf, John Wiley and Sons,
1994
2. QED, Richard Feynman, εκδόσεις Σροχαλία, 1987
3. From Alchemy to Quarks, Sheldon L. Glashow, Brooks/Cole
Publishing Company, 1993
4. Quarks, H. Fritzsch, Penguin, 1983
5. The Big Bang, J. Silk, W. H. Freeman and Company, 1989
1.
2.
3.
4.
5.
6.
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/
http://www.nasa.gov/
http://raiderphysicalscience.wikispaces.com/
http://www.ipp.phys.ethz.ch/
http://cp3-origins.dk/
http://www.ktf-split.hr/en/index.html

22. ΕΤΦΑΡΙ΢ΣΨ ΓΙΑ ΣΗΝ ΤΠΟΜΟΝΗ ΢Α΢
ΥΙΟΡΕΝΣΙΝΟ΢ ΓΙΑΝΝΗ΢
ΥΤ΢ΙΚΟ΢
MSc. ΘΕΨΡΗΣΙΚΗ΢ ΥΤ΢ΙΚΗ΢
ΑΘΗΝΑ,
ΔΕΚΕΜΒΡΗ΢ 2011