Natuurkunde – KD Kernen en deeltjes
KD.2 Deeltjes maken en detecteren (opdr. 23a, 27b, 27c)
Soorten botsingen
Voordat deeltjes botsen, eerst versnellen doel: energie van botsende deeltjes zo groot
maken dat hieruit nieuwe (soms zwaardere) deeltjes kunnen ontstaan
Deeltje versnellen energie en impuls ⃗p (= kracht op moment dat deeltje ergens tegen
botst) van deeltje nemen toe ⃗p=m⋅ ⃗ v (impuls in kg m/s) totale impuls van aantal
deeltjes is behouden zolang deeltjes alleen onderlinge krachten op elkaar uitoefenen
totale impuls van deeltjes voor en na botsing is gelijk
Nadeel botsingen op stilstaand doelwit: deeltjes na botsing nog steeds impuls en dus ook
kinetische energie gaat ten koste van hoeveelheid energie die je in rustenergie van
nieuwe deeltjes kunt omzetten
Frontale botsingen: totale impuls voor en na botsing 0 meer energie beschikbaar voor
productie van deeltjes
Moderne versnellers
Synchrotron energie van deeltjes verder opvoeren geladen deeltjes
doorlopen vaste ringvormige baan onderdelen:
Gebogen segmenten met magneten deeltjes in baan houden
Sterkte magneetveld aangepast aan snelheid van deeltjes
Ook magneten om bundel gefocust te houden
Rechte segmenten lineaire versneller na versnelling botsen
deeltjes op stilstaand doel
Probleem ringvormige versnellers: geladen deeltjes zenden vanwege
middelpuntzoekende kracht synchrotronstraling uit energieverlies (vooral bij lichtere
deeltjes)
Efficiëntere botsingen: deeltjes frontaal op elkaar laten botsen
Bellenvat en nevelvat
Nevelvat: onderkoelde, zuivere damp die op punt staat te condenseren condensatie
begint rond condensatiekernen = onzuiverheden in damp
Geladen deeltje in vat vormt spoor van ionen ionen fungeren als condensatiekernen
ontstaat nevelspoor dat baan van deeltje zichtbaar maakt
Bellenvat: doorzichtige vloeistof (vaak waterstof of deuterium) temperatuur net onder
kookpunt vlak voordat deeltjes er zijn, druk boven vloeistof verlagen waardoor
vloeistof op punt staat te koken ionen fungeren als verdampingskern langs baan van
deeltjes ontstaat spoor van dampbelletjes
Door magneetveld zijn sommige deeltjessporen gekromd
Bellenvat in homogeen magneetveld aanleggen snelheid van binnenkomende deeltjes
loodrecht op magnetische veldlijnen geladen deeltjes eenparige cirkelbeweging: Fmpz =
m v2
FL dus =Bqv dus mv2 = Bqvr dus mv = Bqr p = mv dus p = Bqr
r
Deeltjeseigenschappen afleiden uit bellenvatfoto:
Kromtestraal meten impuls van deeltje berekenen
Lengte van spoor energie van deeltje
Afbuiging van deeltjes in magneetveld soort lading
Energie en impuls massa deeltje
Deeltjes die je niet rechtstreeks met bellenvat kunt waarnemen:
Neutrale deeltjes laten geen sporen achter
Deeltjes die via sterke wisselwerking vervallen (kortlevende deeltjes) spoor niet
waarneembaar indirect identificeren aan had van sporen van vervalproducten
1
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper SmitJoël. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
