Студопедия — ПРИЛОЖЕНИЕ К. Законы сохранения энергии и импульса при испускании и поглощении фотонов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПРИЛОЖЕНИЕ К. Законы сохранения энергии и импульса при испускании и поглощении фотонов






Законы сохранения энергии и импульса нередко накладывают запрет на протекание электромагнитных процессов в вакууме, если только эти процессы не сопровождаются изменением внутреннего состояния частиц. Продемонстрируем это на примере электрона как частицы, не имеющей состояний, связанных с внутренним возбуждением. Диаграмма, изображенная на рис. К, соответствует следующим процессам: 1) испусканию фотона свободным электроном; 2) поглощению фотона свободным электроном; 3) однофотонной аннигиляции электрона и позитрона; 4) распаду фотона на электрон и позитрон. Покажем, что ни один из четырех процессов не имеет места в отсутствие других частиц.

При испускании или поглощении фотона свободным электроном закон сохранения энергии будет выглядеть как

(К.1)

где β;1 > β;2, т.е. индекс «1» относится к электрону с более высокой энергией. При однофотонной аннигиляции или образовании электрон-позитронной пары

(К.2)

Выразим для удобства импульсы частиц в единицах mec. Для электронов

. (К.3)

Для фотона из (К.1) и (К.2) получаем

. (К.4)

Так как один из импульсов равен векторной сумме или разности двух других, векторы импульсов образуют треугольник. Значит, неравенство треугольника должно выполняться для любой пары импульсов. Покажем, что при образовании электрон-позитронной пары не выполняется неравенство

. (К.5)

Подставляя в (К.5) результаты (К.3) и (К.4), имеем:

. (К.6)

Так как скорость электрона всегда меньше скорости света в вакууме, β;1 и β;2 всегда меньше единицы. Следовательно, неравенство (К.6) не может быть выполнено. Таким образом, образование фотоном электрон-позитронной пары в вакууме невозможно, как невозможен и обратный процесс однофотонной аннигиляции.

При испускании фотона свободным электроном нарушается неравенство

, (К.7)

или

. (К.8)

Действительно, после преобразований (К.8), имеем следующее:

Так как по условию β;1 > β;2, то

.

Очевидно, что последнее условие невыполнимо, а поэтому невозможно ни испускание, ни поглощение фотона свободным электроном.

 

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 407. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Вопрос. Отличие деятельности человека от поведения животных главные отличия деятельности человека от активности животных сводятся к следующему: 1...

Педагогическая структура процесса социализации Характеризуя социализацию как педагогический процессе, следует рассмотреть ее основные компоненты: цель, содержание, средства, функции субъекта и объекта...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической   Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия