Рождение пар

Рис. 39. Прибор для наблюдения рождения пары электрон — позитрон (е — е+)

Следовательно, рождение пары — частицы в состоянии з и дырки в состоянии з — увеличивает энергию системы на величину [c.411]

Рис. 40. Рождение пары из фотона при ударе о ядро свинца

В дырочном представлении состояние Фо (86,15) называют вакуумным состоянием . Вакуумное состояние обладает нулевой энергией (86,17), от которой можно отсчитывать энергию возбуждения. Возбуждение системы соответствует рождению пары частиц — частицы в состоянии 5 (е > ер) и дырки в состоянии 5 Другие состояния возбуждения характеризуются рождением нескольких пар частиц. Переход системы из состояний большей энергии в состояния меньшей энергии соответствует аннигиляции пар. Чтобы описать такие процессы, введем наряду с ферми-операторами а , (при > e ,) новые операторы (е e ,)рождения и уничтожения ды- [c.409]

Итак, рассмотрим форму спектра ЭПР спин-коррелированной пары радикалов. Имея в виду состояния с разделенными зарядами в РЦ, предположим, что в начальный момент пара находится в синглетном состоянии. В этой ситуации только что рожденная пара не дает никакого спектра ЭПР. Но в результате движения спинов пара оказывается в таком состоянии, что появляется сигнал ЭПР. [c.107]

Каскады космических лучей. Когда электроны космического излучения попадают в поглощающий материал (например, свинец), вследствие тормозного излучения, сопровождающегося рождением пар, возникают дополнительные электроны. Пусть i — поперечная толщина, п — число электронов (положительно и отрицательно заряженных). Баба и Гейтлер описывали этот каскад с помощьк> одношагового процесса с г = 0, = . Основное кинетическое уравнение совпадает с (6.1.8), но начальное значение (0) = б , i, так что [c.146]

Одним из крупнейших событий последних лет в области элементарных частиц явилось открытие античастиц. Сразу же после открытия позитрона — антиэлектрона — была высказана мысль, что в природе наблюдается симметрия между заряженными частицами, т. е. у каждой частицы есть античастица с противоположным знаком заряда или магнитного момента. Теоретически было рассчитано, что для рождения пары протон— антипротон нужна энергия, большая чем 2т= 2 10 зв. Экспериментально эта идея была доказана только в 1955 г., когда американские физики во главе с Э. Сегре при бомбардировке меди протонами с энергией больше 6000 Мэе обнаружили антипротон. Чис- [c.24]

Как уже неоднократно отмечалось в предыдущих параграфах, представление об одной частице в релятивистской квантовой механике возможно только при исследовании свободного движения частицы. При наличии внешнего поля, наряду с функциями у в Ф-представлении, появляются и функции у (оператор Гамильтона Нф при наличии внешнего поля содержит нечетную часть). Это явление отражает процесс рождения пар частиц (частица и античастица). В силу закона сохранения электрического заряда новые частицы могут рождаться только парами. Реальный [c.303]

В главе УИ1 уже отмечалось, что в релятивистской теории представление о движении одной частицы удается сохранить только приближенно с точностью до членов порядка (о/с) . При движении частиц в сильных полях начинают играть существенную роль процессы виртуального и реального рождения пар частиц. Число частиц в системе при больших энергиях не сохраняется. Для описания процессов взаимопревращений частиц еле- [c.426]

А (0,124 Мэе) сдвиг составляет 25%. Эффект Комптона превалирует в области более коротких волн и наиболее важен в интервале энергий 0,01—1 Мэе. На рис. 6 показано относительное значение фотоэлектрического эффекта и эффекта Комптона в интервале энергий, в котором рождение пар (см. ниже) не играет роли. [c.35]

На рис. 7 показаны относительные вклады фотоэлектрического эффекта, эффекта Комптона и рождения пар в массовый коэффициент поглощения, как функция энергии кванта излучения. Рис. 7, а относится к воде, а рис. 7, б — к углероду. Эти кривые заимствованы из данных Гейтлера [8], обработанных Беком и Александером [9]. Изучение этих данных показывает, что массовый коэффициент поглощения сначала быстро уменьшается с ростом энергии кванта, а затем медленно возрастает после 1 Мэе, вследствие растущего значения процесса рождения пар. [c.36]

На рис. 10.5.3 вверху показана схема регистрации двойного бета-распада полупроводниковым детектором из монокристалла Ядра германия-76 являются внутренними источниками рождения пар электронов, которые при энергии < 2 МэВ имеют длину пробега в кристаллическом германии порядка единиц миллиметров и в большинстве своём остаются внутри кристалла детектора. Нейтрино же, обладая высокой проникающей способностью, уносят всю свою энергию вовне и в детекторе не регистрируются. [c.37]

Собственная эффективность фотовольтаического преобразователя определяется двумя факторами ценой рождения пары и эффективностью их сбора на электроды. Первый фактор определяется длиной волны излучения и взаимным расположением уровней в кристалле алмаза, т. е. способом и степенью легирования. Второй фактор определяется существенно большим числом параметров. Снижение эффективности сбора будет определяться распределением электрических полей в преобразователе, наличием объёмных ловушек [c.283]

При поглощении фотона высокой энергии в поле ядра происходит рождение пары частиц — электрона и позитрона. Этот процесс описывается теорией Дирака, в которой позитрон рассматривается как дырка в энергетическом континууме. Энергетическое соотношение при этом процессе может быть записано в виде [c.178]

То же выражение (ХИ-З) после реакции (т. е. после рождения пары протон — антипротон) запишем в оистеме координат центра масс (суммарный импульс р = 0) [c.215]

Этот процесс е совсем удачно был назван аннигиляцией. Обратный процесс рождения пары позитрон -Ь электрон из фотонов можно наблюдать в камере Вильсона. [c.64]

Вторая комбинация размерности длины — комптоновская длина волны. Она названа в честь американского физика Артура Комптона, открывшего эффект, непосредственно продемонстрировавший корпускулярную природу фотона. Эффект Комптона заключается в изменении длины волны рентгеновского излучения при рассеянии его электронами. Рассмотрение законов сохранения показывает, что энергия и импульс электрона и фотона при этом перераспределяются. Изменение энергии фотона означает изменение его частоты ш. Поскольку частота фотона и его длина волны Л жестко связаны соотношением 27г/Л = ш/с, изменение ио влечет за собой изменение Л. Величина Лк как раз и есть мера изменения длины волны рентгеновского излучения. Комптоновскую длину можно отождествить с размером электрона, так как при попытке локализовать электрон в области с линейными размерами, меньшими Лк, согласно соотношениям неопределенности Гейзенберга, неопределенность его импульса достигнет тс, а энергии — тс , что достаточно для рождения пар частица-античастица [c.276]

В этом случае, в отличие от предыдущего, акт упрочнения связи (6 ) сопровождается возникновением свободного электрона, а не дырки, а акт рекомбинации (7 ) — свободной дырки, а не электрона. В обоих случаях независимо от акцепторной или донорной природы хемосорбированных частиц С последовательность актов упрочнения связи и рекомбинации приводит к рождению пары свободный электрон — свободная дырка. [c.183]

Жоли6-Кюрй Фредерйк (1900—1958)—французский физик. Совместно с Ирен Жолио-Кюри (1897—1956) открыл явление искусственной радиоак-тнвностн. Изучал явления аннигиляции и рождения пар, предсказал р-радиоак-тивность нейтрона. Лауреат Нобелевской премии. Лауреат международной Ленинской премии За укрепление мира между народами . Иностранный член АН СССР. [c.400]

В синглетно-рожденной паре, т.е. в случае синглетного предшественника РП, в начальный момент отличны от нуля средние значения величин, которые характеризуют взаимную упорядоченность, взаимную корреляцию двух спинов. [c.98]

Рис. I. Зависимость массового коэффициента ослабления )j/p у-излучения в воде от энергии квантов 1 - фотоэффект 2 и 3-ионизационная н рассенаательная составляющие эффекта Комптона соответственно 4-эффект рождения пары электрон-позитрон.

Важное св-во Э. ч,- их способность к взаимопревращениям в результате электромагнитных или др. взаимодействий. Один из видов взаимопревращений - т. наз. рождение пары, или образование одновременно частицы и античастицы (в общем случае - образование пары Э. ч. с противоположными лептонными или барионными зарядами). Возможны процессы рождения электрон-позитронных пар е е, мюонных пар новых тяжелых частиц при столкновениях лептонов, образование из кварков СС- и -состояний (см. ниже). Другой вид взаимопревращений Э. ч,- аннигиляция пары при столкновениях частиц с образованием конечного числа фотонов (у-квантов). Обычно образуются 2 фотона при нулевом суммарном спине сталкивающихся частиц и 3 фотона - при суммарном спине, равном 1 (проявление закона сохранения зарядовой четности). [c.470]

Проблемы спокойной эволюции звезд мастерски изложены в монографии Физические процессы внутри звезд . Д.А. Франк-Каменецкий также решил задачу о том, как при взрьше звезды ударная волна усиливается во внешних слоях. Это явление существенно связано с законами изменения блеска сверхновых звезд, а также, может быть, с процессом первичного ускорения космических лучей. Одним из первых Давид Альбертович понял, как об этом свидетельствуют работы об эпиплазме , роль, которую играет в астрофизике и, в частности, в космологии процесс рождения пар частица—античастица в экстремальных условиях. [c.497]

Процесс рождения пар частиц возможен только при условии, когда энергия внешнего воздействия (например, энергия фотона) превышает удвоенную энергию (гас ) пркоящейся частицы. Если энергия недостаточна для образования пары частиц, то возникающие состояния можно рассматривать как состояния с виртуальными парами частиц, В этом случае говорят, что происходит поляризация вакуума. Теоретическое объяснение поляризации вакуума н рождения пар частиц (и их аннигиляции) возможно только на основе теории, приспособленной к описанию процессов, происходящих с изменением числа частиц в системе. [c.304]

Эти особенности свидетельствуют о новой ситуации, в которой центробежное отталкивание перекрывается притяжением от слагаемого взаимодействия iZa) lP , не зависящего от знака заряда пиона. Теперь нельзя игнорировать такое характерное для сильных полей явление, как рождение пар. Аналогичные эффекты возникают также в уравнении Дирака, если Za>, и для этого случая они были широко изучены (см. Greiner et al, 1985). [c.210]

МэВ. При распаде покояшегося л-мезона возникает излучение с энергией 70 МэВ. Г.и. обладает высокой проникаюшей способностью. С его действием связаны рождение пар электрон-позитрон, Комптона эффект и фотоэффект. gamma ray [c.54]

Р и с. 7, Вклады фотоэффекта, эффекта Комптона и рождения пар в массовый коэффициент поглощенчя у./р в случае поглощс1гия электромагнитных излучений различной энергии. [c.34]

Этот третий род взаимодействий является более интересным и неожиданным, и даже приближенное объяснение его не может быть дано без привлечения квантово-механических представлений. Согласно Дираку, электроны могут существовать в состояниях как положительной, так и отрицательной кинетической энергии. Обычно мы не замечаем отрицательных электронов с отрицательной энергией просто потому, что они имеются повсюду. При столкновении достаточно энергичного -фотона с одним из этих электронов фотон может вырвать его из состояния отрицательной энергии и таким образом освободить его. Электрон вылетит как обычный отрицательный электрон с положительной кинетической энергией, оставив положительную дырку в сплошном фоне отрицательного заряда. Эта дырка ведет себя как положительный заряд, т. е. как позитрон. Позитрон и электрон имеют одинаковую массу покоя то, энергетический эквивалент которой равен тос1 Фотон с энергией 2 тоС (1,02 Мэе) или большей может таким образом вызвать рождение электрон-нозитронной пары. Из всей энергии фотона первые 1,02 Мэе используются для создания массы покоя, а остаток переходит в кинетическую энергию электрона и позитрона. Фотон не рассеивается в этом процессе, а полностью поглощается. Вследствие требований сохранения энергии и импульса рождение пар не может происходить в пустом пространстве, ему в большой степени способствует наличие атомных ядер рождение пар может происходить и в присутствии электрона. В первом приближении вероятность рождения пар в поглощающей среде пропорциональна Z , так что для его изучения наиболее удобны элементы с большим атомным номером, например свинец. [c.35]

Электроны, возникающие при рождении пар, ведут себя так же, как электроны, получающиеся в процессах 1 и 2. Позитрон после потери кинетической энергии вследствие столкновений в конце концов исчезает путем процесса, прямо противоположного процессу его рождения. Он соединяется с электроном, образуя два фотона анннгиляционного излучения, причем энергия каждого фотона равна т с , или 0,51 Мэе. Эти фотоны разлетаются в противоположные стороны, так что импульс сохраняется, а масса покоя двух частиц отвечает энергии излучения. Когда энергия фотона превосходит 1,02 Мэе, рождение нар начинает становиться заметным даже для поглотителей, состоящих из атомов с относительно низким атомным номером но в той области энергии, которая обычно используется при изучении полимеров, вклад этого процесса в общее поглошение не превышает нескольких процентов. [c.36]

Квантовое число А введено для объяснения некоторых эмпирических правил отбора в распадах мезонов. Приближенный характер Л-инвариантности распадов мезонов связан с тем, что учет роли виртуальных барионов в этих распадах приводит к нарушению Л-инвари-антности. Однако это нарушение может быть малым, так как порог рождения пары барион — антибарион относительно велик [4]. [c.811]

Часть энергии фотона реализуется в виде удвоенной массы покоя электрона 2тоС = 0,511-2 = 1,022 Мэв, а остаток статистически распределяется между кинетическими энергиями Е и электрона и позитрона. Образованный при рождении пары электрон ничем не отличается от других электронов, позитрон после [c.178]

ПОЗИТРОН — элементарная частица, античастица по отношению к электрону (положительный электрон). Обозначается символом е +. Имеет массу и спин такие же, как у электрона, а заряд и магнитный момент, отличающиеся только но знаку. Аннигилирует с электроном, давая два кванта электромагнитного излучения е + - -е 2у. Впервые П. был экспериментально обнаружен в космич. лучах (1932) К. Андерсоном, а затем получен искусственно по реакции рождения пар, обратной аннигиляции. П. образуется часто при различных ядерных реакциях, а также при радиоактивном распаде многих ядер и нек-рых элементарных частиц. Открытие П. как первой из экспериментально обиаруженных античастиц явилось триумфом релятивистской квантово-механич. теории П. Дирака, предсказавшей (1929) их существование. Так же, как и электрон, П. стабилен, т. е. не подвергается самопроизвольному распаду, однако он не может долго существовать из-за аннигиляции с электронами, имеющимися в любом веществе. Атомы гипотетич. антивеществ, ядра к-рых образованы антипротонами и антинейтронами, должны иметь в своих оболочках П. Строение нозитронных оболочек должно обусловливать химич. свойства антивеществ так же, как электроны обусловливают химич. свойства обычных веществ (см. Элементарные частицы). [c.58]

Напротив, на косоварикозную моду дрейф действует деста-билизирующе. Анализ на основе уравнений (3.90)-(3.92) показал [67], что при развитии КВ неустойчивости средний дрейф создает положительную обратную связь вызванный деформацией валов, он усиливает ее, создает перетяжки и в конечном счете может вызвать пересоедине-ние линий постоянной фазы и рождение пар дислокаций. Поэтому КВ неустойчивость играет существенную роль в возникновении фазовой турбулентности (см. разд. 5.2). Длинноволновые границы баллона Буссе , пороговые для Э, 33 и КВ мод неустойчивости, очень хорошо воспроизводятся при исследовании с помощью указанных уравнений [67], причем удается получить явные выражения для инкрементов и форму наиболее опасных возмущений. [c.139]

Диалектическт1 материализм на основе данных современного естествознания приводит к представлению о непрерывном развитии разнообразных форм движения материи. Среди них особенно важное значение имеют процессы 1) новообразования и поглощения элементарных часпщ (например, испускание и поглои ение фотонов) 2) преобразования различных видов элементарных частиц друг в друга (например, рождение пар электрон — позитрон за счет фотонов) 3) новообразование сложных частиц, например атомных ядер, из нейтронов и протонов, обратные процессы их распада и различные ядерные реакщт 4) химические процессы 5) биологические процессы. Заметим при этом, что в то время как в данной части космоса развитие форм движения материн находится на одном этапе, в других — оно может находиться иа иных этапах. [c.262]

Применение ускоряемых различными способами до больших энергий частиц (протонов, дейтонов и др.), а также создаваемых ими нейтронов, привело к открытию многих новых реакций. К. Андерсон (1932) наблюдал в камере Вильсона явление рождения пары двух частиц, одинаковых по массе и имеющих разные заряды. Одна из них — электрон (е ), другая — позитрон (е ). Позитроны могут существовать лишь очень короткое время, и, встречаясь с электроном, соединяются с ним, давая два фотона жестких улучей [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология