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--- 物理:メモ:答え [2023/09/13 14:21]
kawaue 作成
+++ 物理:メモ:答え [2025/02/02 09:58] (現在)
kawaue
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 ===物質中の荷電粒子の反応について===
   - Bethe-Blochの式について
-    - 低エネルギー側で増大する理由を述べよ。
+    - 粒子の速度が遅くなり、物質と反応する時間が伸びるから。
-    - 高エネルギー側で増大する理由を述べよ。
+    - 相対論的効果により、時間が伸びるから。
-  - 電子についてBethe-Blochの式に変更が必要な理由を述べよ。
+  - 物質との反応=電子との反応であり、重い粒子が物質中を通過するという仮定が崩れるから。
 ===$\pi$中間子について===
-  - $\pi^\pm$について（[[http://octopus.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~sonoda/seniors_05/summaries/okada_chap2.pdf|piとmuのお話]]）
+  - $\pi^\pm$について
-    - ほとんど$e\nu$に崩壊しない理由を述べよ
+    - ヘリシティ抑制
-    - T2Kのニュートリノビームのpulityを調べよ
+    - $\frac{\bar\nu}{\nu}\approx10^{-4}$
   - $\pi^0$について
-    - Sutherland-Veltmanの定理を調べた上で
+    - $\pi^0\rightarrow2\gamma$の崩壊確率は低エネルギーで0
     - $\pi^0\rightarrow2\gamma$のダイアグラムをかけ。
     - $\pi^0\rightarrow e^-e^+$の崩壊はほとんど存在しない理由を答えよ。
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 ===K中間子について===
-  - CroninとFitchが発見したCP対称性の破れについて説明せよ。
+  - $K_S$と$K_L$は$K_1^0$と$K_2^0$の混合である（間接的CP対称性の破れ）。
-  - チャームクォークの存在はどのような実験事実から予言されたか。
+  - FCNCの微妙な存在。
-  - $K_L\rightarrow\pi^0\nu\bar\nu$はどのようにCPが破れているのか述べよ。もしくは、なぜこの崩壊からCPVが測れるのか述べよ。
+  - CP$\approx$-1の状態からCP=1の状態に遷移するから（$\pi^0$は$2\gamma$になるから$\gamma$のC=+1を考えるとC=+1で、擬スカラーなのでP=-1。$\nu\bar\nu$は中性なのでC=+1、フェルミオン対なのでP=-1。よって全体でCP=+1）。$K_L\approx K_2^0= K^0-\bar K^0$だから。
-    - CP$\approx$-1の状態からCP=1の状態に遷移するから（$\pi^0$は$2\gamma$になるから$\gamma$のC=+1を考えるとC=+1で、擬スカラーなのでP=-1。$\nu\bar\nu$は中性なのでC=+1、フェルミオン対なのでP=-1。よって全体でCP=+1）。$K_L\approx K_2^0= K^0-\bar K^0$だから。
 ===B中間子について===
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 ===$W,Z$ボソンについて===
-  - Wの崩壊分岐比と、そのようになる理由を述べよ。
+  - 1/1+1+1+3+3=9。$W^+$はu,cに行く(=3+3)。相方は$\bar{d},\bar{s},\bar{b}$
-  - Zの崩壊分岐比と、そのようになる理由を述べよ。
+  - 素朴には各チャンネルに1/1+1+1+1+1+1+3+3+3+3+3=21だが、実は少しずれる。Weinberg angle。注：photon, gluonには行かない(Landau-Yangの定理)。
-  - ニュートリノが3世代しか存在しない根拠を述べよ。
+  - Zボソンの崩壊分岐比より
-  - クォークが3世代しか存在しない根拠を述べよ。
+  - anomalyがcancelするにはクォークとレプトンの世代は同一でなければならない。
 ===ニュートリノについて===
-  - ニュートリノはどのように発見されたか、同定の方法を含めて述べよ。
+  - $e^+$と$n$のcoincidence。$n$はCdからの遅延$\gamma$
+  - 崩壊が必ず$\nu_\tau$を伴うこと。(2000年のDONUTが$\nu_\tau$の"発見"でなく"直接観測"と言われるのはこのため)
   - ニュートリノと物質の反応について
     - ~GeVではどのように反応するか
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 ===CMBについて===
   - CMBの温度が2.7~Kとはどういう意味か述べよ。
-  - C$\nu$BはCMBよりも先にdecoupleしたにも拘らず、CMBよりも温度が低い。この理由を述べよ。
+  - 光子の数が多く分布の裾に13.6 eVを超えている光子がたくさんあるから。
+  - CMBは$e^-e^+\rightarrow2\gamma$であったまるから（エントロピー輸送）。
 ===ハドロンコライダーについて===
-  - テバトロンは$p\bar p$、ATLAS,CMSは$pp$の衝突を見ている。この違いを述べよ。
+  - $q\bar q$を見ているか$gg$を見ているかの違い。
   - $pp\rightarrow H \rightarrow2\gamma$のダイアグラムをかけ。
 ===レプトンコライダーについて===
-  - Belleの検出器が左右非対称な理由を答えよ。
+  - 生成物をブーストするため。（短い寿命を測る場合は飛行距離を測る方が楽）
   - ILCの
     - 計画当初の重心系エネルギーが500~GeVであった理由を述べよ。
-    - 250~GeVの場合の利点を答えよ。
+    - HZ生成の断面積が最大になる。
 ====T2K基礎問題集====
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 ===ND280について===
-  - ND280の必要性を述べよ。(例えば、太陽ニュートリノや大気ニュートリノの振動を測定する実験には前置検出器は存在しない)
+  - ニュートリノビームのフラックスを精度良く理解できていないから。
-  - 2022年に解体されたP0D検出器はなぜ必要であったのか（また、なぜ不要になったのか）述べよ。
+  - $\pi^0$生成がBGになるから
 ===ニュートリノ反応について===
-  - 4元運動量移行$Q^2$についての微分断面積が、$Q^2$の小さい領域で落ち込む理由を答えよ（$Q^2$が小さい=かすっただけ散乱なので、断面積は大きいはず）。
+  -
+  -
+  - pauli blocking。

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