Elektron-pozitron párokat
Előállítása elektron-pozitron pár termelés.
A megfelelően nagy energiát lehetővé válik párosítási folyamatot, ha egy egyszeri esemény fordul elő egyidejűleg elektron és pozitron (ábra. 64). Ez a folyamat, amelynek során a nyilvánvaló kvantum jellege a jelenség, a területén néhány részecske, gyakran a kernel, és ez csak úgy magyarázhatjuk használatával fogalmai relativisztikus kvantummechanika.
1928-ban Dirac volt relativisztikus kvantummechanikai egyenletek viselkedését leíró elektron, különösen a jelenléte a spin és mágneses momentuma. Amikor erről
az egyenlet hozamok a következő kifejezést a teljes energia a elektron impuloom
Ebből az következik, hogy lehetnek mind pozitív, mind negatív részecskék energiák akár (mivel esetében egyenlő energiájú elektron nullimpulzusától két értéke van: és.
Ábra. 64. Az elektron-pozitron pár
Ábra. 65. Dirac elméletét
Ezért, ha van két terület az energia értékek elválasztott időközzel m e az elektron energia lehet vagy több vagy kevesebb - (ábra. 65) ..:
A második területen a teljes energia és az elektron tömege negatív.
A létezése hogy a végtelenségig a negatív energia szint nagyon nehéz értelmezni a Dirac-elmélet. Sőt, ellentétben a valóság találkozott olyan helyzet, amelyben az elektron az állam kell mozgatni, hogy szabad az alsó szintje negatív energiát bocsátanak ki. Később, süllyedő alsó és „alacsonyabb energia skála előtt bocsát ki az összes új Ezért Dirac javasolta, hogy minden szinten negatív energiával által elfoglalt elektronokat. Mivel szerint a Pauli-elv, csak egy elektron létezhet egyes állapotváltozások lehetetlenné válik, és a terület a negatív energia állapotok, egységes, és ezért nem megfigyelhető háttérben. Az igazi megfigyelt elektronok (Jelenleg csak szinten
Azonban, ha azt mondja a háttérben elektron energia nagyobb, mint a távolság a területek t. E. Minél nagyobb az energia megy a régió pozitív energiát, akkor megnyilvánul már, mint egy közönséges elektront. A kvantum-
mechanika ilyen átmenet negatív energia szintje nem tiltott.
Ugyanakkor az a hely, ahol eltávozott elektron létrehoz egy „lyuk”. Amikor egy elektromos mező másik elektron háttér belép a „lyuk”, azaz. E., mintha ez elmozdul az ellenkező irányba. Következésképpen a „lyuk” fog viselkedni elektromos térben, mint egy pozitív töltésű elektron. Ugyanezt kell látható, és olyan mágneses mezőben.
Így Dirac megmutatta, hogy a második sorozat elektron energia lehet értelmezni, amely természetes módon, ha azt feltételezzük, hogy létezik egy pozitív elektron.
1932-ben, Anderson felfedeztek egy „pozitív elektron” a kozmikus sugárzás. Ő kapta a pozitron Ez a felfedezés volt ragyogó igazolása által kidolgozott elmélet Dirac.
Azonban, a minta, amely szerint minden egyes ponton a tér tartalmaz végtelen számú nem megfigyelt elektron szükségtelennek bizonyult. Egy tökéletes modern formája az elmélet, miközben minden korábbi eredményt, hogy nem tartalmaz „nem végtelen változó, így a háttérben végtelen számú elektronok, és így tovább. N. Az elektron és a pozitron jogszabály egyenlő részecske és antirészecskéje készít, például annak az energiának és képesek kioltják egymást (megsemmisült) alkotó kvantum.
Tehát, mint egy példa egy elektron és egy pozitron ez volt az első, hogy bemutassák a részecskék létezése és antirészecskéi viselkednek bizonyos értelemben, szimmetrikusan a természet törvényeit. Továbbfejlesztése, a fizika felfedezéséhez vezetett más antirészecskéi, és most szinte minden ismert részecske saját antirészecskéje. Részletek Ezt a kérdést tárgyalja a fejezet elemi részecskéket.
Nyilvánvaló, hogy a párt létrehozásának folyamata energia küszöb létezik, amely alatt az értékek az energia folyamat nem. Ez határozza meg a teljes energiája az elektron és pozitron többi.
Írunk a törvényi energiamegmaradás és a lendület, ami arra utal, hogy a pár lép fel a nukleáris területen:
ahol - a relatív sebessége a relatív elektron és pozitron kinetikus energiájuk, mint az energia és az impulzus a visszarúgás magok, - a frekvencia és a lendület a foton.
Ezekből az egyenletekből a fontos következtetés, hogy -quantum nem alkotnak párt az űrben. Valóban, ha a folyamat egy vákuum, az egyenleteket (91) formájában:
Abban az adott esetben, amikor a mozgási energiája egy elektron és egy pozitron nulla, az első egyenlet, amely
Ezek egyenlőségek ellentmondanak egymásnak (mint).
Következésképpen, párosítás csak akkor következhet be a harmadik mező a részecske, amely továbbított egy impulzus, ha a harmadik részecske - mag, köszönhetően a nagy tömeg, hogy hordoz egy alacsony energiájú, és létrehozhat sugarak gőzzel. Ha a harmadik fény részecske, például egy elektron, akkor meg kell kapnia energiája ugyanolyan nagyságrendű, mint a részecskék a pár, és a pár termelési folyamat mehet végbe csak energiák lényegében meghaladó értéket
Ábra. 66. A függőség a hatékony keresztmetszet a gőz ereje szülés
Minden esetben lehetőség van arra, hogy meghatározzuk az energia határt, amelynél lehetőség van a folyamat után.
Elméleti számítások a függőség a hatásos keresztmetszeti a pár gyártási folyamat (közben) az energia és anyagok vezethet töltés arány
grafikusan ábrán látható. 66.
Az abszolút értéke a hatásos keresztmetszeti ugyanolyan sorrendben, mint a bremsstrahlung keresztmetszete. Nagy energiák, állandó helyébe a hatása a szűrés elektronok mező mag atom.
Mivel a hatásos keresztmetszete egy pár függ a töltés mag elem, valamint egy része a sugárzási veszteségek a töltött részecskék, itt is érvényes, a koncepció a sugárzás egységnyi hosszúságú mérési út az anyagban.
Így a folyamat a párkeltés jelentős szerepet játszik a folyosón a nagy energiájú kvantum a nehéz elemek.