Nivåtettheten for ulike spinn i 44 Ti

Like dokumenter
UNIVERSITETET I OSLO Fysisk Institutt. En teoretisk studie av nivåtetthetene til. 45,46 Ti og 163,164 Dy. Masteroppgave.

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantefysikk, Mandag 3. juni 2019

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, øving 5 1 LØSNING ØVING 5. Kvantekraft. L x. L 2 x. = A sin n xπx. sin n yπy. 2 y + 2.

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Matematisk fysikk, 28. mai 2001

Oppgave 2 Vi ser på et éndimensjonalt system hvor en av de stasjonære tilstandene ψ(x) er gitt som { 0 for x < 0, ψ(x) = Ne ax (1 e ax (1)

Figur 1: Skisse av Franck-Hertz eksperimentet. Hentet fra Wikimedia Commons.

TFY løsning øving 9 1 LØSNING ØVING 9

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: Fys-2000 Kvantemekanikk Dato: 5. juni 2013 Tid: Kl Sted: Åsgårdveien 9. og fysikk, lommekalkulator

FY2045 Kvantefysikk Løsningsforslag Eksamen 2. juni 2008

Løsningsforslag Eksamen 8. august 2009 TFY4250 Atom- og molekylfysikk

1 d 3 p. dpp 2 e β Z = Z N 1 = U = N 6 1 kt = 3NkT.

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 3. Sindre Rannem Bilden,Gruppe 4

EKSAMEN I SIF4018 MATEMATISK FYSIKK mandag 28. mai 2001 kl

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, løsning øving 4 1 LØSNING ØVING 4

Løysingsframlegg øving 1

Obligatorisk oppgave nr 4 FYS Lars Kristian Henriksen UiO

FY6019 Moderne fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Våren Løsningsforslag til øving 4. 2 h

FY1006/TFY Løsning øving 9 1 LØSNING ØVING 9

Løsningsforslag Eksamen 4. august 2008 TFY4250 Atom- og molekylfysikk

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, øving 6 1 ØVING 6. Fermi-impulser og -energier

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, løsning øving 14 1 LØSNING ØVING 14. ψ 210 z ψ 100 d 3 r a.

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, øving 5 1 ØVING 5

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Mandag 12. desember :00 18:00

CMOS billedsensorer ENERGIBÅND. Orienteringsstoff AO 03V 2.1

Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Tirsdag 9. desember 2003

A) λ < 434 nm B) λ < 534 nm C) λ < 634 nm D) λ < 734 nm E) λ < 834 nm

Løsningsforslag Eksamen 11. august 2010 FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk

FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk, - Ekstraøving 2 1. Ekstraøving 2. = 1 2 (3n2 l 2 l), = 1 n 2, 1 n 3 (l ), 1 n 3 l(l + 1.

Løsningsforslag Eksamen 4. desember 2007 TFY4250 Atom- og molekylfysikk/fy2045 Kvantefysikk

LØSNING EKSTRAØVING 2

Løsningsforslag til eksamen i SIF4022 Fysikk 2 Tirsdag 3. desember 2002

Eksamen FY1006/TFY mai løsningsforslag 1

FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk Eksamen 9. august 2016 Side 1 av 9

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantemekanikk, Tirsdag 29. mai 2018

Løsningsforslag Eksamen 1.juni 2004 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

FYS2140 Hjemmeeksamen Vår Ditt kandidatnummer

VÅREN Oppgave II. b) Hamilton-operatoren for en partikkel med masse m på en ring med radius r er gitt ved

(θ,φ) er de sfæriske harmoniske. Disse løsningene har energiene 1. = nm, (4) x = rsinθcosφ, (6) y = rsinθsinφ, (7) z = rcosθ, (8) 1 r 2 sinθ

Faglig kontakt under eksamen: Ingjald Øverbø, tlf , eller

TFY Løsning øving 5 1 LØSNING ØVING 5. Krumning og stykkevis konstante potensialer

EKSAMEN I FY2045 KVANTEMEKANIKK I/ TFY4250 KVANTEMEKANIKK I Tirsdag 10. august 2010 kl

Gammafordelingen og χ 2 -fordelingen

FY1006/TFY Løysing øving 7 1 LØYSING ØVING 7

Eksamen i FY3403/TFY4290 PARTIKKELFYSIKK Mandag 12. desember :00 13:00

Løsningsforslag Konte-eksamen 2. august 2003 SIF4048 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

Løsningsforslag Eksamen 27. mai 2005 FY2045 Kvantefysikk

EKSAMEN I FY2045 KVANTEFYSIKK Onsdag 30. mai 2007 kl

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 11. Sindre Rannem Bilden og Gruppe 4

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 19/8 2016

TFY4215 Innføring i kvantefysikk - Løsning øving 1 1 LØSNING ØVING 1

Midtsemesterprøve i FY3403 PARTIKKELFYSIKK Onsdag 22. oktober :15 16:00

EKSAMEN I TFY4215 KJEMISK FYSIKK OG KVANTEMEKANIKK onsdag 5. august 2009 kl

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, løsning øving 13 1 LØSNING ØVING 13. V (x, t) = xf (t) = xf 0 e t2 /τ 2.

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMEN I TFY4250 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Onsdag 8. august 2007 kl

Løsningsforslag Eksamen 16. august 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk - Øving 1 1 ØVING 1. En liten briefing om forventningsverdier, usikkerheter osv

Løsningsforslag Eksamen 13. august 2011 FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk

Løsningsforslag Eksamen 26. mai 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

( ) Masse-energiekvivalens

Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk august 2004

KJM Molekylmodellering

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

EKSAMEN I FY2045 KVANTEFYSIKK Mandag 2. juni 2008 kl

FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk - Øving 1 1 ØVING 1. En liten briefing om forventningsverdier, usikkerheter osv

Løsningsforslag Eksamen 12. august 2004 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

EKSAMEN I TFY4250 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Lørdag 8. august 2009 kl

KOSMOS. 10: Energirik stråling naturlig og menneske skapt Figur side 304. Uran er et radioaktivt stoff. Figuren viser nedbryting av isotopen uran-234.

FYS2140 Kvantefysikk Forelesning 29. Maria V. Bøe og Marianne E. Bathen

Løsningsforslag Eksamen 14.desember 2011 FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I

University of Oslo KJM2600. Oppsummering

Løysingsframlegg/skisse Eksamen TFY 4210 Kvanteteorien for mangepartikkelsystem 24. mai 2011

MAT Grublegruppen Notat 8

FYS 3120: Klassisk mekanikk og elektrodynamikk

EKSAMEN I FAG SIF4065 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fakultet for naturvitenskap og teknologi 13. august 2002 Tid:

TFY Løsning øving 7 1 LØSNING ØVING 7. 3-dimensjonal isotrop harmonisk oscillator

TFY4215/FY1006 Innføring i kvantefysikk Eksamen 10. juni 2017 Side 1 av 8

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 8. Sindre Rannem Bilden, Gruppe 4

En partikkel med masse m befinner seg i et éndimensjonalt, asymmetrisk brønnpotensial

Lys. Bølger. Partiklar Atom

EKSAMEN I FY2045/TFY4250 KVANTEMEKANIKK I Mandag 8. august 2011 kl

FYS 3120: Klassisk mekanikk og elektrodynamikk

KJM Molekylmodellering

Hvordan ser kjernen ut?

FY1006/TFY Øving 9 1 ØVING 9

EKSAMEN I TFY4250 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fredag 19. august 2005 kl

ψ(x) 2 dx = 1. (3) For det siste integralet har vi brukt fra Rottmann at

Løsningsforslag Eksamen 28. mai 2003 SIF4048 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

13 Addisjon av dreieimpulser

FY1006/TFY4215 -øving 10 1 ØVING 10. Om radialfunksjoner for hydrogenlignende system. 2 ma. 1 r + h2 l(l + 1)

Løsningsforslag nr.2 - GEF2200

TFY Løsning øving 4 1 LØSNING ØVING 4. Vibrerende to-partikkelsystem

Institutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi. Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Onsdag 6.

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantemekanikk, Torsdag 16. august 2018

Transkript:

7. september 2009

1 Hva er et nukleonpar? Et par brytes 2 3 Nivåtettheten for ulike lave spinn

Hva er et nukleonpar? Et par brytes I en like-like kjerne er det hensiktsmessig for nukleonene å danne par. To like nukleoner med spinn i ulik retning, og motsatt bevegelsesmengde danner et par. = J=0. J=I+R. Bosoner har heltallig spinn. Mange bosoner kan være i samme energitilstand. Fermioner har halvtallig spinn og to like fermioner kan ikke være i samme energitilstand. Et nukloenpar har J=0. Flere nukleonpar kan være i J=0 (analogi til bosoner) noe som fører til at grunntilstanden til de este like-like kjerner er J π = 0 +. Den superuide grunntilstanden.

Hva er et nukleonpar? Et par brytes Et par brytes En kjerne kan eksiteres ved å bryte et nukleonpar. Det gir opphav til ere frihetsgrader, og nivåtettheten øker drastisk. Akkurat der par brytes får vi en trappetrinnsstruktur i nivåtettheten.

Hva er kvasipartikler? Når et par brytes gir det opphav til to kvasipartikler. Når to par brytes, gir det opphav til re kvasipartikler. osv. er en blanding av partikkel-hull karakter. Ved å bruke BCS-teorien, kan man nne bølgefunksjonen til kvasipartikler. Grunntilstanden. Ψ BCS = k>0 ( uk + v k a ka k) Ψ0 (1) Hvor k = nljm og k = nlj m. Krav om at u k og v k skal oppfylle u 2 k + v 2 k = 1.

Eksiterte tilstander En-kvasipartikkel-tilstandene: α k1 Ψ BCS = α k1 ( uk + v k a ka k ) Ψ0 (2) α k1 Ψ BCS = α k1 k k1 k k1 ( uk + v k a ka ) Ψ0 (3) k Likningene over beskriver en odde kjerne. Kan være grunntilstanden, eller en eksitert tilstand. To-kvasipartikkel tilstanden: α k1 α Ψ k2 BCS = α ( k1 α uk + v k2 k a ka ) Ψ0 (4) k α k1 α k1 Ψ BCS = k k1,k2 ( ) v k1 + u k1 α k1 α k1 ( uk + v k a ka k ) Ψ0 (5) beskriver eksiterte tilstander i en like-kjerne. k k1

en er lik: ɛ qp = (ɛ sp λ) 2 + 2 (6) I likningen over inngår ɛ sp : Singelpartikkelenergien, λ: Ferminivået, : Energigapet.

Singelpartikkelenergien ɛ qp = (ɛ sp λ) 2 + 2 (7) Singelpartikkelenergien kommer fra et Nilssondiagram/skjema, og er en funksjon av deformasjonsparameteren β. Det som betyr noe er avstanden fra λ.

Ferminivået ɛ qp = (ɛ sp λ) 2 + 2 (8) u 2 + v 2 = 1 (9) Ferminivået for protoner og nøytroner er ulikt.. (I dataprogrammet) bestemmes ferminivået ut i fra antall protoner/nøytroner. Eks. 44 Ti som har 22 protoner: N p = 2 Ω v 2 Ω(λ). ( Hvor v 2 = 1 ɛ sp λ ɛ qp ).

Energigapet ɛ qp = (ɛ sp λ) 2 + 2 (10) Den superuide grunntilstanden, I π = 0 + er separert fra de eksiterte tilstandene med en energi 2. Det er kun like-like kjerner som har et slikt energigap. For å ødelegge/bryte opp et nukleonpar trengs det en energi på minst 2. kan bestemmes nøyaktig ved hjelp av BCS-teori. Dataprogrammet bestemmer ut i fra formelen 12MeV A 1/2 (11)

Energigapet

Total kvasipartikkelenergi: E qp = ( ɛqp (Ω p) + ɛ qp (Ω n) + V (Ω p, Ω n) ) (12) Ω p,ω n Jo ere kvasipartikler, jo høyere nivåtetthet ρ. : E = E qp + A rot R(R + 1) + ω vib v (13) hvor A rot avhenger av treghetsmomentet, og treghetsmomentet (for et fast legeme) avhenger av deformasjonsparameteren: A rot = A fast = 5 4MR 2 A (1 + 0.31ɛ 2 ) Det er den totale eksitasjonsenergien som blir brukt når man plotter nivåtettheten som funksjonkristine av E. Wikan (14)

Nivåtettheten for ulike lave spinn Nivåtettheten for ulike spinn (a) Nivåtettheten for spinn (I) 0, (b) Nivåtettheten for spinn 4, 6 2 og 4. og 8.

Nivåtettheten for ulike lave spinn Nivåtettheten for ulike høye spinn

Nivåtettheten for ulike lave spinn Nivåtettheten for ulike I Spinn 0-30 og spinn 0-6 for 44 Ti. Merk hvor like de to grafene er, noe som betyr at det er lite nivåer etter I=6. ht