Почему на этом снимке в пузырьковой камере спираль позитрона имеет больший радиус, чем у электрона?

Меньшая спираль образована электроном Большая спираль образована позитроном

Однако они имеют одинаковую массу и величину заряда. Итак, почему во время образования пары позитрон движется по спирали большего радиуса?

введите описание изображения здесь

Строго говоря, только по этой Красивой картинке нельзя утверждать, что это Электрон и Позитрон. Все, что вы можете сказать, это то, что частицы имеют разные знаки заряда и дробь М а с с × С п е е д С час а р г е выглядит так же. Потому что у них почти одинаковое количество оборотов - левая частица имеет 4 оборота, а правая около 6. Вам нужно БОЛЬШЕ данных, одной этой картинки недостаточно. И что это за третий трек, идущий от происхождения спиралей? :)
@AsphirDom Как правило, экспериментатор также знает некоторые вещи (плотность и состав) о жидкости в камере, силе магнитного поля и увеличении изображения, что означает, что они обычно могут очень хорошо делать PID из изображения.
Мне кажется, что они начинаются с одинаковой кривизны. После этого скорость потери энергии другая.

Ответы (3)

В магнитном поле Б , частица с зарядом д движется по кругу радиуса

(1) р "=" м в | д | ‖ Б ‖ ,
где в это его скорость. Ориентация (по часовой стрелке или против часовой стрелки) зависит от знака д . Поскольку электроны и позитроны имеют одинаковые массы и противоположные заряды, электрон и позитрон в магнитном поле движутся по кругам с противоположной ориентацией. Если они имеют одинаковую скорость, то будут двигаться по кругу одинакового размера, так как формула (1) дает одинаковый радиус. Но если у них не одинаковая скорость , то круги соответственно будут иметь разные радиусы.

Как сказал @annav, когда создаются электрон и позитрон, их импульсы п "=" м в нет причин быть равными, и можно наблюдать либо электрон с большим кругом, чем позитрон, либо наоборот, как на вашей картинке. Случай, когда они имеют точно одинаковую скорость, крайне маловероятен.

Ясно, так что разница в радиусе как раз из-за разницы в п и, следовательно, разница в в электрона и позитрона. Просто из интереса, может ли быть так, что во время такого образования пар, когда гамма-луч попадает на ядро, позитрон может иметь более высокую в из-за отталкивания положительно заряженных ядер... и, таким образом, имея большее р чем электрон?
@Элиза. Я не специалист по ядерной физике и мой ответ может быть неполным. То, что вы говорите, кажется правильным, позитрон должен ускоряться за счет отталкивания протонов в ядре, пока он находится под облаком электронов атома. После выхода из атома, поскольку атом нейтрален, он сохранит свой импульс. Точно так же электрон будет тормозиться ядром. В заключение следует отметить, что должна быть более высокая вероятность увидеть позитрон с большим импульсом, но я понятия не имею, является ли этот эффект значительным или измеримым. Картина ни в коем случае не является свидетельством такого эффекта.
@V.Rossetto Ваше утверждение о ядерном воздействии на позитрон и электрон неверно. Прирост/потеря энергии при приближении к ядру симметрична притоку/приросту энергии при выходе из ядра. Самая большая разница между электронами и позитронами заключается в их возможной судьбе: позитрон в конечном итоге аннигилирует с электроном.

Электрон и позитрон являются материализацией энергии гамма-фотона, сталкивающегося (допустим) с протоном в водородной пузырьковой камере. Пара не может образоваться без взаимодействия в поле другой частицы из-за сохранения четырех импульсов в системе центра масс. Фотон имеет нулевую массу, электрон-позитронная пара ограничена массой каждой частицы: центр масс системы e+ e- четырехвекторная инвариантная масса не менее m_e+ + m_e-.

Баланс энергии и импульса даст первоначальную энергию фотона. В задаче трех тел три задействованные частицы могут разделять импульс в рамках ограничений законов сохранения. Природе не нужен калькулятор.

"делить импульс"... но почему позитрон получает большую долю импульса? Я имею в виду, потому что он получает большую долю, он получает большую кинетическую энергию и, следовательно, больший радиус... но почему это не может быть в случае электрона. Кроме того, имеет ли это отношение к отталкиванию между протоном и позитроном? (в случае попадания гамма-излучения в ядро ​​и образования пар)
Если вы соберете большую статистическую выборку одного и того же взаимодействия (в энергии гамма), вы можете быть правы. То, что говорит одно событие, похоже на одно попадание на экран эксперимента с двумя щелями. Он материализует вероятность взаимодействия, обладающую свободой в пределах сохранения энергии, импульса и углового момента взаимодействия. Нужно решить задачу, чтобы увидеть, играет ли роль заряд протона.

Это так называемое событие «трезубца»: гамма превращается в электрон-позитронную пару в поле электрона в жидкости-мишени. Электрон получает достаточно сильный толчок, чтобы создать собственную дорожку, поэтому есть две дорожки, изгибающиеся вправо, и одна (позитронная), изгибающаяся влево.

То, как энергия фотона распределяется между тремя частицами, является случайным. Он не делится поровну. Просто получилось так, что в этом случае позитрон получил больше энергии (следовательно, больший импульс, следовательно, больший радиус), чем низкоэнергетический электрон.

Так же ниже есть отдельная гамма-конверсия, на этот раз более обычный случай конверсии в поле ядра, не оставляющего следа, а электрон и позитрон имеют разные энергии/импульсы/кривизну.

Почему на этом снимке в пузырьковой камере спираль позитрона имеет больший радиус, чем у электрона?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v