Какое минимальное количество столкновений требуется фотону, чтобы потерять всю свою энергию в электронном облаке? [закрыто]

Электронное облако, о котором я говорю, — это свободное электронное облако. Пожалуйста, помогите в этом вопросе. Ответ бесконечен? Если это так, то это займет бесконечное время, а это не так.

Я не понимаю этот вопрос - по какому механизму вы позволяете фотону «терять» свою энергию? Комптоновское рассеяние? Парное производство?

Ответы (1)

Как известно, электрон теряет свою энергию при рассеянии на свободном электроне за счет комптоновского рассеяния, и изменение длины волны фотона можно записать как

λ ′ − λ "=" час м е с ( 1 − потому что ⁡ θ )

после некоторых манипуляций приведенное выше уравнение может быть записано как

Δ Е п час о т о н "=" 2 Е п час о т о н 2 м е с 2 ( 1 − потому что ⁡ θ )

(это уравнение справедливо для небольшого изменения энергии фотона во время рассеяния) вы можете обнаружить, что с уменьшением энергии фотона изменение энергии фотона уменьшается, и вы никогда не дойдете до ситуации, когда фотон может потерять все свою энергию за счет рассеяния на свободных электронах.

Физически мы можем сказать, что передача импульса от фотона к электрону уменьшается по мере того, как фотон теряет свою энергию (аналогично незначительной передаче импульса при столкновении двух частиц с сильно различающимися массами). По этой причине при работе с оптическими фотонами комптоновское рассеяние сменилось упругим томсоновским рассеянием.

Надеюсь, это рассеет ваши сомнения

С конкретным электроном все может быть странно. Но с электронным облаком θ случайна и заведомо однородна. Возможно, можно использовать 1/2 и построить последовательность, которая сходится к макросостоянию упругого рассеяния после среднего числа столкновений, зависящего только от исходной длины волны.
@igael, вы правы, нужно использовать какое-то среднее значение (я думаю 1 / 2 было бы более уместно) но это просто иллюстрация.
@джим как Е п час о т о н уменьшается отношение с энергией массы покоя уменьшается и если значение Е п час о т о н < м 0 с 2 тогда снижение энергии заметно уменьшается и комптоновское рассеяние преобразуется в томсоновское рассеяние
Интересно, верна ли формула электрона внутри атома для свободного электрона: что такое θ для свободного электрона?
@Jim: комптоновское рассеяние всегда было квантованным и релятивистским
На вопрос «Формула комптоновского рассеяния верна релятивистски?» был риторическим. Учитывая, что формула верна релятивистски, если у вас есть Е п час о т о н > 0,5 м е с 2 тогда оказывается, что существует угол, для которого Δ Е п час о т о н "=" Е п час о т о н возможно, что означает, что фотон может потерять всю энергию в одном столкновении?
@jim На самом деле предположение Δ Е используется при выводе уравнения энергии из уравнения длины волны. Надеюсь, это прояснит ситуацию.
Какое минимальное количество столкновений требуется фотону, чтобы потерять всю свою энергию в электронном облаке? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v