2o ciclo problema de fisica nuclear

[zell_006]

Buenas noches,redacto un problema que no me sale de fisica de particulas,a ver si alguien me puede ayudar:

Un colisionador electron-positron trabaja a una energia en el centro de masas de 20Gev con una luminosidad L=10^30 cm^-2 s^-1.hay que calcular el numero de pares [FONT=Calibri]µ+µ-[/FONT] producido al cabo de una semana de funcionamiento interrumpido

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Re: problema de fisica nuclear

El número de eventos es igual a: la luminosidad, por la sección eficaz del proceso (esto es lo que necesitas saber del proceso en cuestión), por el intervalo de tiempo.

[zell_006]

Re: problema de fisica nuclear

pero a partir de estos datos como podria obtener la seccion eficaz del proceso,por que me esta dando la luminosidad y la energia en el centro de masas

gracias

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Re: problema de fisica nuclear

pero a partir de estos datos como podria obtener la seccion eficaz del proceso,por que me esta dando la luminosidad y la energia en el centro de masas

gracias

¿En tu asignatura hacéis cálculo de diagramas? Los muones si no recuerdo mal solo pueden interactuar por el canal t (por eso de la conservación de la carga y tal).

[zell_006]

Re: problema de fisica nuclear

buenas noches,pues si te refieres a los diagramas de feyman los hemos visto muy de pasada,se dan mas bien en teoria cuantica de campos que en fisica nuclear y de particulas ya que la parte de particulas es mas bien una introduccion...

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Re: problema de fisica nuclear

Bueno, esta desintegración se produce según un diagrama muy sencillo: el par electrón-positrón se aniquilan en un primer vértice fotón (cuya energía será la que te dan, $E = \sqrt{s}$). El propagador del fotón da un factor 1/s (en general, todos los propagadores dan eso si la energía es mayor que la masa, y como el fotón no tiene masa, pues se cumple).

Luego, el fotón se desintegra en el par de muones. Este es un segundo vértice. Cada vértice de interacción contribuye en $\alpha$ (la constante de estructura fina). Por lo tanto, juntandolo todo,

$$\sigma \approx \frac{\alpha^2}{s}\ .$$

[zell_006]

Re: problema de fisica nuclear

muchas gracias pod,lo he pillado ya,el alfa al cuadrado sale por consecuencia de los 2 vertices que aparecen en el diagrama de feyman,pero solo una cosa mas he visto que la seccion eficaz es proporcional a la formula que tu me has puesto seccion eficaz=4 por pi por alfa al cuadrado dividido entre 3 s

pero esa formula se transforma y no se por que en 20 mili barn /E^2(MEv)

me imagino que sera por un factor de conversion de barn a Gev pero el 20 mbarn lo he estado intentando hacer para que me salga y no sale,bueno pero mi duda es,si la seccion eficaz se mide en cm a cuadrado,es decir medidas de superficie,o en barn,por que la formula anterior sale en Mev evado a la menos 1,puesto que la constante de estructura hiperfina es adimensional

muchas gracias

[pod]

Re: problema de fisica nuclear

1 milibar son $10^{-31}\mathrm{m^2}$.

Fíjate que tal y como está puesta la formula, está en un sistema de unidades naturales, ya que sale energía a la -2, cuando tendría que salir distancia al cuadrado. Son unidades en que $c = \hbar = 1$. De c = 1, sale que $\mathrm{1 s = 3\cdot10^8 m/s}$. De la constante de Planck, que tiene unidades de energía multiplicada por segundo, sale que $\mathrm{1/MeV= 6.58\cdot10^{-22} s}$. Juntandolo, uno tiene

$$\mathrm{\frac{1}{MeV^2} = 389\,379.7 mb} .$$

[zell_006]

Re: problema de fisica nuclear

es verdad,eso yo no lo tenia en cuenta jeje,gracias!!!!!

[zell_006]

Re: problema de fisica nuclear

pod ya que me has ayudado te he escrito el problema en formato word,con el nombre de particlas,para que si puedes te lo veas y me digas que tal.muchas gracias