Лоренцев импульс фотона?

Я немного смущен замечанием, сделанным мне одним из моих профессоров, я ценю любую помощь, которую вы можете оказать, даже если мой вопрос может быть неясен.

При обсуждении канала распада е + е − → η с γ π + π − , мне сказали, что нужно убедиться, что фотон( γ ) У меня вклад в распад канала МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ. Я могу сделать это, поместив фотон в корпус материнской частицы. Я не понимаю, почему фотон должен быть монохроматическим? почему повышение его может помочь?

Пожалуйста, дайте мне знать, если я должен предоставить вам более подробную информацию.

Извините, но до какой степени отдельный фотон может не быть монохроматическим? Имеет ли это смысл? Один фотон одного цвета, не так ли?
е + е − → η с γ π + π − не является каналом распада. Вы действительно имеете в виду этот процесс?
@dukwon ты прав. Я назвал это каналом распада только потому, что есть определенная частица (которую я не знаю). Он распадается до конечного состояния, о котором я упоминал.
Является ли фотон результатом распада частицы или он возникает ассоциативно? например е + е − → Икс γ → η с π + π − γ ? Затем Икс может быть что-то вроде η с ( 2 с ) и фотон был бы монохроматическим.
@dukwon промежуточное состояние
час с → η с γ
. Я предполагаю, что это означает, чтобы выбрать монохроматические фотоны. Я должен поднять фотон до hc системы покоя и сохранить фотоны, имеющие энергию, равную энергии etac ?
Ах, хорошо, я надеялся на распад двух тел в какой-то момент. Вы можете использовать час с система покоя: импульсы η с и γ будут одинаковыми (в противоположных направлениях), но энергия не будет, потому что они имеют разные массы. В общем, сохранение монохроматического фотона даст вам кадр с некоторой фиксированной скоростью относительно час с .

Ответы (1)

Самый известный пример такой задачи — электромагнитная аннигиляция парапозитрония в фотоны:

е + е − → γ γ
В этом распаде всегда существует система отсчета, в которой полный импульс пары электрон-позитрон равен нулю. В этой системе отсчета фотоны должны нести равный и противоположный импульс, поэтому аннигиляционные фотоны являются «монохроматическими» с энергией 511 кэВ.

Сравните это с орто-позитронием , который должен распадаться на три фотона, чтобы сохранить угловой момент. В этом случае дополнительная степень свободы угла между фотонами означает, что существует множество наборов энергий фотонов, которые могут сохранять энергию и импульс. В общем, двухчастичные распады монохроматичны, а многочастичные распады имеют энергии, которые заполняют некоторое фазовое пространство.

Вы видите такое же разделение между альфа-распадами, которые имеют конечные состояния двух тел и производят альфа-частицы с определенной энергией; бета-распад с трехчастичными конечными состояниями и энергетическим спектром для всех частиц; и распад с захватом электрона, снова с двухчастичным конечным состоянием и определенной энергией нейтрино.

Я не знаком с процессом, который вы обсуждаете в своем вопросе, но если фотон монохроматичен, это предполагает, что он испускается из некоторого промежуточного состояния, которое представляет собой распад двух тел. Если бы это было так, ваша трактовка промежуточного состояния сохраняла бы импульс в его системе покоя, но это, вероятно, не была бы система покоя исходной электрон-позитронной пары.

Из любопытства... это кинетическая энергия 511 кэВ+?
@rob большое спасибо за ваш ответ, это помогло. Я не упоминал об этом раньше, промежуточное состояние
час с → η с γ
. Просто чтобы убедиться, что я хорошо понял, если мне нужно выбрать монохроматические фотоны (фотоны, исходящие от распада 2 тел). Я должен сначала перевести все фотоны в систему покоя hc, а затем сохранить фотоны с энергией, равной энергии eta_c?
@mikuszefski Вы заметите, что я написал «постироний»; Я низкоэнергетический парень. Конечно, вы правы в том, что при аннигиляции в пучке фотоны также должны нести кинетическую энергию.
@thephoenix Я бы пошел другим путем: производил час с с любым импульсом, который он получает, вычислить час с → η с γ распад в остальной системе координат час с ; затем вернитесь в лабораторную рамку, чтобы найти энергию и импульс фотона с точки зрения вашего детектора.
Согласен... просто упомянул об этом, потому что - с η и т. д. - ОП, вероятно, будет энергичным парнем. Ваше здоровье.
Лоренцев импульс фотона?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v