Measurement of Weak Forces in Physics Experiments pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Univ of Chicago Pr (Tx)

作者:V. B. Braginsky

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1977-06

价格:USD 11.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780226070704

丛书系列:

图书标签:

弱相互作用
粒子物理学
实验物理学
测量技术
衰变
中微子物理学
标准模型
探测器
高能物理
核物理学

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具体描述

探秘微观世界的无形之力：物理实验中的精妙测量在浩瀚的宇宙和微小的粒子之间，存在着无数种我们肉眼无法直接观察到的力量，它们如同看不见的丝线，维系着物质的结构，驱动着自然的运转。这些被统称为“弱力”的微弱作用，虽然其表现形式看似微不足道，却是理解宇宙基本构成和演化的关键。本书《Measurement of Weak Forces in Physics Experiments》将带领您深入物理学的最前沿，探索如何运用最精密的仪器和最巧妙的实验设计，去捕捉、衡量这些微乎其微却至关重要的“弱力”。本书并非一本单纯的理论阐述，而是专注于那些为揭示这些隐匿力量所付出的卓越实验努力。我们将从基本概念入手，梳理“弱力”在不同物理领域中的表现形式，例如：在原子与亚原子物理中，弱相互作用扮演着不可或缺的角色。无论是放射性衰变中粒子的转换，还是中微子与物质的极微弱的相互作用，都彰显了弱相互作用的独特魅力。我们将详细介绍，如何通过高灵敏度的探测器，例如液体闪烁探测器、气体探测器以及半导体探测器，来捕捉那些几乎不留下痕迹的粒子信号。理解这些探测器的工作原理，从粒子穿过介质时引发的光学或电学效应，到如何过滤掉背景噪声，将是本书的重要组成部分。我们还将深入探讨，如何设计实验来精确测量弱相互作用的耦合常数、衰变宽度以及相互作用截面，这些参数是检验和发展基本粒子理论的基石。在凝聚态物理领域，弱力同样展现着其影响力。例如，在材料科学中，磁相互作用、范德华力以及分子间的氢键等，虽然强度远低于强核力或电磁力，但它们共同决定了物质的宏观性质，如相变、表面吸附以及材料的力学性能。本书将探讨如何利用各种力学传感技术，如原子力显微镜（AFM）中的悬臂梁形变测量、微悬臂梁谐振频率的偏移，或者通过光学干涉技术来测量表面之间的微弱作用力。理解这些技术如何将纳米尺度的力转化为可观测的信号，是本书另一大亮点。我们将剖析如何通过精确控制实验环境，例如超高真空、极低温，来减小外部干扰，从而凸显材料内部弱力的真实面貌。在精密测量领域，弱力的探测往往是挑战的极限。例如，引力波的探测，即使是来自宏大天体的剧烈碰撞，对地球而言也是微弱到难以置信的时空扰动。本书将介绍激光干涉引力波探测器（LIGO、Virgo）的核心技术，包括超长干涉臂的激光稳定性、高精度反射镜的悬挂和隔振技术，以及如何从海量的噪声数据中提取出引力波信号。这些实验的成功，是人类智慧和工程能力的巅峰体现，它们将我们对宇宙的认知推向了新的高度。本书还强调了在弱力测量实验中至关重要的几个方面：背景噪声的抑制与控制：任何弱力的测量都必须面对来自环境、仪器本身的巨大背景噪声。本书将深入探讨各种降噪技术，包括屏蔽、滤波、数据处理算法，以及如何利用宇宙学背景信号作为对照来进一步优化测量精度。仪器校准与不确定度分析：精确的测量离不开对实验仪器进行严格的校准，以及对测量结果的不确定度进行科学的评估。本书将详细介绍各种校准方法，以及统计学和系统误差分析在弱力测量中的应用。新型探测技术与发展趋势：物理学的进步离不开新技术的驱动。本书将展望未来，介绍一些正在研发或即将应用于弱力测量的新型探测技术，例如基于量子技术的超高精度传感器，以及更先进的粒子探测器设计理念。《Measurement of Weak Forces in Physics Experiments》将通过对一系列经典与前沿实验的细致解读，帮助读者理解物理学家们是如何挑战极限，用智慧和毅力去揭示那些隐藏在物质世界深处的无形之手。无论是希望深入了解粒子物理、凝聚态物理，还是对精密测量技术充满好奇，本书都将为您提供一个丰富而深刻的视角，感受科学探索的魅力，体会测量弱力在理解宇宙奥秘中的核心作用。通过本书，您将不仅仅是阅读，更是置身于一次激动人心的物理实验之旅，亲历那些为了捕捉微弱信号而进行的艰苦卓绝的努力。