Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/9901_076.pdf Äàòà èçìåíåíèÿ: Sun Jun 3 12:11:14 2001 Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Sun Dec 23 10:15:22 2007 Êîäèðîâêà: Windows-1251 Ïîèñêîâûå ñëîâà: hydrogen

MUON METHOD FOR A MATTER STUDYING
Yu. M. BELOUSOV, V. P. SMILGA Physical principles of a new nuclear method for the study of matter by means of positive muons are considered (muon or mSR-method). The mSRtechnique has the same practical significance for physics and chemistry of condensed and gaseous phases such as the nuclear magnetic resonance or the gammaspectroscopy. êÒÒÏÓÚ ÂÌœ ÙËÁË~ÂÒÍËÂ Ô ËÌ^ËÔœ ÌÓ,Ó,,Ó fl ÌÓ,,Ó ÏÂÚÓ ËÁÛ~ÂÌËfl ,ÂÂÒÚ, Ò ÔÓÏÓå ÔÓÎÓÊËÚÂÎåÌœi ÏÓÌÓ, (ÏÓÌÌœÈ ËÎË mSR-ÏÂÚÓ). Ç ÌÒÚÓfl , ÂÏfl ÏÓÌÌœÈ ÏÂÚÓ Îfl ÙËÁËÍË Ë iËÏËË ÍÓÌÂÌÒËÓ,ÌÌœi Ë ,,ÁÓÓž ÁÌœi ÙÁ ËÏÂÂÚ ÚÍÓ Ê ÁÌ~ÂÌËÂ, ÍÍ ÏÂÚÓ fl ÌÓ,,Ó Ï,,ÌËÚÌÓ,,Ó ÂÁÓÌÌÒ ËÎË ÏfiÒÒžÛÓ,ÒÍfl ,,ÏÏ-ÒÔÂÍÚ ÓÒÍÓÔËfl.


û. å. ÅÖãéìëéÇ, Ç. è. ëåàãÉÄ
åÓÒÍÓ,ÒÍËÈ ÙËÁËÍÓ-ÚÂiÌË~ÂÒÍËÈ ËÌÒÚËÚÛÚ, ÑÓÎ,,ÓÔ ÛÌœÈ åÓÒÍÓ,ÒÍÓÈ ÓžÎ.

ÇÇÖÑÖçàÖ

76

¿ ÅÂÎÓÛÒÓ, û.å., ëÏËÎ,, Ç.è., 1999

: ( ), , , ÷SR-, , . ( ) . , ÷SR . - ( , ). , . - , , , . : PSI , TRIUMF , KEK , ISIS - (, .) (, .) - . , (, .). , . . , , , ÷SR- - . , - ( , ), ,

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <1, 1999


, ..
1. éëçéÇçõÖ ëÇéâëíÇÄ åûéçéÇ

1. e = 4,803250(21) 10-10 . CGSE m÷ = 206,77me = 0,1126mp s = 1/2 ÷÷ = 3,18334 ÷p = 0,00483÷e e ÷ = -------- = 13 ,5544 / m÷ c ÷ ~ e++

(÷+) (÷-) , , . - s = 1/2 e 2 ÷ ÷ = ------------ 1 + 0 ,5 -- + 0 ,766 -- + ... . 2 m÷ c (1)

e = + 4,8 10-10 . CGSE - ( ), = 1,05 10- 27 - , m÷ - , - 1/137 - . , | e | /(2m÷c) 10- 3 ( ) . - , , 2,2 10- 6 . . 1957 , .. , .. . .. .. ÷ e , , . 3 , , : () , "". , . , - . , , , . - . , , , , , , .
2. äéÖ-óíé é ëèàçÖ óÄëíàñõ

, -

, . . 1, , , . , , . (, , ) - . S = /2. , (, ). , ÷. , , - . , (), () . : , . , , . - , . , . , - . , ! () , , , , , r0 e2 / mc2 10-13 , , , . . .

ÅÖãéìëéÇ û.å., ëåàãÉÄ Ç.è. óíé íÄäéÖ åûéççõâ åÖíéÑ àëëãÖÑéÇÄçàü ÇÖôÖëíÇÄ

77


M mr. : . ! , mr . . me 10- 27 10 = -------- --------------------------- 10 m e r 10 -27 10 -13
- 27 13

/.

, , L. . , , ( ). , . , . . , . . . , : " . . , . . , . ". , . , , - , . . : ? . , , . ? ( ), . . ? , . . () . , , , U = - (mB). , , -

, , . , /2 1/2. . m , S = 1/2 + | m | -| m |. , ... . S = 1, + | m |, 0, -| m |. S = 3/2 .. ( ) ( ) . , , . . 1. - , . 2. , (. ). 3. . , - . 4. Lz , : Lz = = N , . 5. , , . 6. () () . , , (, .), . 7. , , . , , , , . , , , , .
3. ëïÖåÄ êÄëèÄÑÄ åûéçÄ. èéãüêàáÄñàü ëèàçÄ

.

78

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <1, 1999


( ) , () (. 1). , ÷
+ + ~ e + e + ÷ .

1 1 W ( ) = -- 1 + -- cos sin . 2 3 (3)

(2)

e+ - , e - ~ ÷ - . , . , : (. . 1). : . , . , , , , , . , , ( ) . , . , , , . , .
÷ e
+ +

~

÷

e

e

+

W() - + , - . , (3) : . , ÷+ , . 1. (3) , , . , . ? 1/2. , - , . (), , () . P - , 1: | P | = 1. ( , ). , () | P | = 0. , , , | P | < 1. , . , P = 2s. (4) P . , , - , . , P(t)

z

. 1. ÷+

ÅÖãéìëéÇ û.å., ëåàãÉÄ Ç.è. óíé íÄäéÖ åûéççõâ åÖíéÑ àëëãÖÑéÇÄçàü ÇÖôÖëíÇÄ

79


, . (3) : cos | P | cos : N () 1 1 --------------- = -- 1 + -- P cos sin . N 2 3 (5)

s

÷

+

s
+

÷

p

÷

+

p

÷

s

÷

-

s
-

~ ÷

p

÷

-

p

~ ÷

, . , , , . . - P(t) P(0) - . . , , . .
4. äÄä èéãìóÄûí èìóäà èéãüêàáéÇÄççõï åûéçéÇ1

. 2.

+ . - - , . , . . , , . , 300 0,9c. , , ( / c), . 3 2. , , , - . , . , - . . ,
2 .

, ÷SR- . ( , ) . -, 140 . Ep 0,5 . -, . - + ÷+ + ÷ . (6)
-8

= 2,6 10 . + (. 2). (), ( ). . , 1



s


÷+

s

÷+

s

÷+

, , . !

. 3. : - , -

80

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <1, 1999


, , | P | < 1. | P | = 0,6-0,9. - . . -, ( ). , , , (10-20 ). 1 5 106-3 107 , 2-3 , ( ). 10- 100 . 10-10 . . , , . , , . 100 . , 30-45 /2, , , . . , , (. 4). (< 30 /), 0,15 /2 (, 8,9 /3 0,017 ), , . . , 0,15 /2. 10 . , , , 104-106 .


+

÷

+

M . 4.

, , , . , . 2,197 10- 6 c, 105 . . , - . - , , . , . . , . t0 t, t - t0 . ( ) (. 5). C1 , C2 C3 , C2 , C3 C4 - . C1 C2 , C3 C4 . (). "", "" - -. C3 C4 , . . "" "" "". : , . , , . ,

ÅÖãéìëéÇ û.å., ëåàãÉÄ Ç.è. óíé íÄäéÖ åûéççõâ åÖíéÑ àëëãÖÑéÇÄçàü ÇÖôÖëíÇÄ

81


÷

1



2



3



4

e
+

+

M

123 4 - 1 2 34

N



t . 5. ÷SR-

= eB /(m÷c). - | P(t) |. , . ! . - . , , , , , . , , . , ( ), : dL ------ = [ W × L ] dt (7)

. , , . , ( ) , N(t), t ( ), t ( - ). , . , , . , 6 104 -1. 0,5 . , , - 0,11 .
5. èêàçñàèàÄãúçÄü ëïÖåÄ çÄÅãûÑÖçàâ ëèàçÄ ÄçëÄåÅãü åûéçéÇ

(W - , ). ( ) , dM ------- = [ w × M ] , dt (8)

. - P(t) , P(0).

w - B. , . . - , () . , (8) -M. - . , . , , . -M, M(t) , w M . , , M , . .

82

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <1, 1999


P(t), (Muon Spin Relaxation). , , , . Muon Spin Rotation - . - Muon Spin Resonance. . , , , , , .. .. [4]. ( = E ), , . . . , . ÷SR- . 6. , ( ), , , . .
t B

, ( ) . - . - . . - , . , ( ). , , , . -, ; -, ( , - ..).
6. áÄÇàëàåéëíú éí ÇêÖåÖçà èéãüêàáÄñàà ëèàçÄ åûéçÄ Ç åÄÉçàíçéå èéãÖ

, - , . ?
B

B

H C N C
-

1

C

+

C

-

C

+

N 2 -----

+

N

-



t

t

B

. 6. ÷SR-: - , , - , - H1(t),

ÅÖãéìëéÇ û.å., ëåàãÉÄ Ç.è. óíé íÄäéÖ åûéççõâ åÖíéÑ àëëãÖÑéÇÄçàü ÇÖôÖëíÇÄ

83


P(t) B. , , . , . , , , . , , m = s. (9) , , , () () . , , () : 2 m P = 2 s = ---------- (10)

(t) = P(t) .

(13)

. , . , P(t), , P(t) , . . , . " " , . . , , . , , . , , . , b(r) . , , , - . , : , , . . , : . . , : . . , . , () .

( s ). , , , ( ), , , , = |B |. , P0 , : Pz(t)= P0 , Px(t) = P0 cos t, Py(t) = - P0 sin t. (11) z. : P|| , P , , P(t) = P||(t) + P(t). (12) , , , . , , . , ÷SR- ( , (t)) :

84

ëéêéëéÇëäàâ éÅêÄáéÇÄíÖãúçõâ ÜìêçÄã, <1, 1999


: 1 (t) = -- (1 + 2cos t)P0 . 3 (14)

- , , , . , () . , 1/3. , . . , . . , . . , = 0 + , (15) 0 - , - , . cos (0 + )t . , , 0 , :
x

, . , , . , . , . , . , ÷SR-.
áÄäãûóÖçàÖ

, , . , , ÷SR-. , , .
êÖäéåÖçÑìÖåÄü ãàíÖêÄíìêÄ
1. .., .. . .: , 1991. 2. .. -. .: , 1964. 3. .. . .: , 1981. 4. .., .. // . 1997. 9. . 91-99.

*** , , , . . - , . , 50 . , , " ". - , . , , , 200 , - - .

1 22 ( t ) = P 0 x cos ( 0 + ) t exp - -- t , 2

y

1 22 ( t ) = - P 0 y sin ( 0 + ) t exp - -- t . 2

(16)

, . , . , (14) ,

ÅÖãéìëéÇ û.å., ëåàãÉÄ Ç.è. óíé íÄäéÖ åûéççõâ åÖíéÑ àëëãÖÑéÇÄçàü ÇÖôÖëíÇÄ

85