电子量子学报

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1987年至今，分别在《中国科学（G辑：物理学，力学，天文学）》、《Science in China（Series G：Physics,Mechanics,Astronomy）》、《Chinese Physics》[《中国物理B》]、《高能物理与核物理》[《中国物理C》]、《物理学报》、《光学学报》、《光子学报》、《量子电子学报》、《原子与分子物理学报》、《量子光学学报》、《光散射学报》、《红外与毫米波学报》、《International Journal of Infrared and Millimeter Waves》、《光电子·激光》、《激光杂志》、《激光技术》、《应用光学》、《西北大学学报（自然科学版）》、《西北大学学报（自然科学网络版）》、《陕西师范大学学报（自然科学版）》、《东北师大学报（自然科学版）》、《苏州科技学院学报（自然科学版）》、《延安大学学报（自然科学版）》、《科学与工程》、《四川大学学报（自然科学版）》、以及《西安电子科技大学学报（自然科学版）》等国内外30余种专业学术期刊上发表研究论文220余篇。其内容涉及：激光物理学，高斯激光束光学，量子光学，量子非线性光学，量子信息学、量子信息技术与量子态工程，量子信息动力学，量子通信与量子光通信，量子宇宙学，瞬态光学与光子学，以及科学哲学和知识经济（技术经济）等学科领域。以上论文中的多数论文分别被世界著名科技情报检索系统SCI、EI、CA、SA、AJ、JI、UIPD、IC、INSPEC和РЖ、以及国内检索系统CSCI、CSCD、CSTPI、CSTPCD、《中国物理文摘》、《中国物理文摘数据库》、《中国光学与应用光学文摘》、《中国光学与应用光学文摘数据库》、《中国无线电电子学文摘》和《全国报刊索引》等20余种检索刊物总计收录600篇次以上，被国内30余种专业学术书刊总计引用3000篇次以上。

中子是不带电的基本粒子，静止质量为675×10-27kg,它的半径约为O8×10-15m，与质子大小类似。中子常用符号10n表示。 原子核由中子和质子组成，原子核内的中子是稳定的。 由于中子不带电，所以容易打进原子核内，引起各种核反应。 中子的自旋量子数为1／2。 中子的反粒子。它是1956年发现的。它的磁矩对于其自旋是反号的。反中子与核子相碰可湮没为π介子。 从现代基本粒子结构的研究知道，中子并不是不可分的基本粒子，而是由3个更基本的夸克粒子(简成夸克)组成的。现在通过许多的实验和理论研究已经知道，共有6种夸克，称为上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克。夸克又称层子，表示物质是由许多层次的基本粒子构成的，层子是其中一个层次的基本粒子。 我国提出的层子模型，当层子具有三重态时，它与夸克模型很相似，但是层子模型有一整套的数学计算，并考虑到粒子内部的动力学机制。当时曾预言，层子的质量至少比核子质量大10倍以上，所以认为3个层子组成的粒子，它的结合能很大（将在30Gev以上），比原子核中的核子平均结合能大1000倍以上。由此，曾预言可能存在一种“超强相互作用”。但是后来的实验结果表明，层子（或夸克）的质量不那么大，它们之间的相互作用也不一定很强。中子是原子自我调整的产物，一个原子，其最重要的部分是质子和电子，质子和电子共同组成原子，完成原子及原子核的功能。但当原子核增大时原子核会遇到一个新问题：质子之间是靠核力相连接的，核力十分大，但这是有限度的，原子核增大，质子之间的库仑斥力也会增大，当这个斥力增大到一定程度时它就可以达到核力的程度，很明显，原子核的稳定需要核内质子的稳定，而如果质子之间的作用力不再能可靠地束缚住大家，或者质子间的斥力已经大于引力，这样的原子核就不可能稳定了，它必然要发生变化，严重者是分裂开，轻者发射贝它辐射，这就是大原子核不会全是质子的原因，这个现象对定量地了解核力是很有帮助的。 知道了上述道理，自然也就明白中子的作用了，中子只提供核力，但中子不带电荷，不会提供库仑斥力，这样中子可以有效的解决原子核的上述问题。

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查德威克和中子的发现 查德威克(Chadwick Sir James)1891年10月生于英国曼彻斯特，1911年以优异成绩毕业于曼彻斯特大学物理学院，1911年～1913年在卢瑟福指导下在该大学从事放射性研究并获理学硕士学位。1923年被任命为卡文迪许实验室主任助理，至1935年。在这段时间里与卢瑟福合作，于1932年发现了中子。1935年获诺贝尔物理学奖。 1919年卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核，而发现了质子。1920年他在一次演说中谈到，既然原子中存在带负电的电子和带正电的质子，为什么不能存在不带电的“中子”呢?他当时设想的中子是电子与质子的结合物。1930年，德国物理学家博特和贝克尔用刚发明不久的盖革�缪勒计数器，发现金属铍在α粒子轰击下，产生一种贯穿性很强的辐射，当时他们认为这是一种高能量的硬γ射线。1932年约里奥·居里夫妇重复了这一实验，他们惊奇地发现，这种硬γ射线的能量大大超过了天然放射性物质发射的γ射线的能量。同时他们还发现，用这种射线去轰击石蜡，竟能从石蜡中打出质子来。约里奥·居里夫妇把这种现象解释为一种康普顿效应。但是打出的质子能量高达7MeV，按照康普顿公式，入射的γ射线能量至少应为50MeV，这在理论上是解释不通的。查德威克把这一情况报告了卢瑟福，卢瑟福听了后很兴奋激动，但他不同意约里奥·居里夫妇的解释。查德威克很快重做了上面的实验。他用α粒子轰击铍，再用铍产生的射线轰击氢、氮，结果打出了氢核和氮核。由此，他断定这种射线不可能是γ射线。因为γ射线不具备将从原子中打出质子所需要的动量。他认为，只有假定从铍中放出的射线是一种质量跟质子差不多的中性粒子，才能解释。 他用仪器测量了被打出的氢核和氮核的速度，并由此推算出了这种新粒子的质量。查得威克还用别的物质进行实验，得出的结果都是这种未知粒子的质量与氢核的质量差不多。由于这种粒子不带电，所以叫做中子。后来更精确的实验测出，中子的质量非常接近于质子的质量，只比质子质量约大千分之一。�查德威克将他的研究成果写成论文“中子的存在”发表在皇家学会的学报上。查德威克从重复约里奥·居里夫妇的实验，到发现中子，前后不到一个月。这一方面是由于前人的工作为他打下了基础，主要的还是由于他能打破常规，有大胆的创新精神，敢于破除传统思想的束缚。而约里奥·居里夫妇虽然已经遇到了中子，由于没有作出正确的解释，而与中子失之交臂，错过了发现中子的机会。 美国能源部费米国家加速器实验室国际费米碰撞探测器(CDF)合作组的科学家23日说，他们利用Tevatron对撞机，成功地发现了两种罕见的粒子。经过鉴定，这两种粒子是最常见的质子和中子的“远亲”。 科学家认为，构成物质的基础是6种夸克，即上夸克(u)、下夸克(d)、奇夸克(s)、魅夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。在新发现的两种粒子中，一种是由两个上夸克加一个底夸克(u-u-b)组成，而另一种则是由两个下夸克加一个底夸克(d-d-b)组成。相比之下，质子由两个上夸克加一个下夸克(u-u-d)组成，而中子的构成是两个下夸克加一个上夸克(d-d-u)。据报道，费米碰撞器合作组的科学家在实验中观察到了103个u-u-b新粒子，它们带正电荷，记为ób；此外还观察到了134个d-d-b新粒子，它们带负电荷，记为ób。在过去5年中，科学家是用对撞机让100万亿个高能质子-反质子发生碰撞，才获得了这些新粒子。科学家表示，新发现的粒子的单个重量均为质子单个重量的6倍，不过它们的“寿命”极短，“存活”不足1秒就会发生衰减。 人类目前所接触的物质都是由上夸克和下夸克组成的，含有其他夸克的物质虽然在开创宇宙“大爆炸”后的一瞬间十分丰富，但现在，也只能通过高能物理实验装置才能获得它们。根据粒子物理学的概念，新发现的粒子属于重子的范畴。夸克理论预测存在着6种含一个底夸克和自旋J＝3/2的重子，现在，费米碰撞器合作组的科学家发现了其中的两种。 对于新发现的粒子，美国佛罗里达大学研究人员、费米碰撞器合作组发言人杰克布·科尼戈斯伯格说：“这些被称为ób的粒子如同我们从数据中挖掘出的稀世珍宝。现在我们正一点一点地认识夸克组成物质的全貌，不断了解凝聚和分离夸克的亚原子力。新的发现将帮助人类完成重子周期表。” 费米实验室具有发现粒子物理的传统，1977年和1995年，他们曾分别发现了底夸克和顶夸克。目前，国际费米碰撞探测器合作组共有700名科学家参与，分别来自13个参与国的61家研究机构。