Почему спином фотона пренебрегают?

Мы знаем, что фотоны имеют спин s=1. Однако в ядерной физике закон сохранения углового момента при гамма-переходах используется следующим образом:

Дж я "=" Дж ф + л
где Дж я - ядерный «спин» (полный угловой момент, спин + орбитальный вклад) родительского ядра, Дж я является ядерным «спиновым» дочерним ядром и л - орбитальный угловой момент фотона. Но мы знаем, что фотоны также несут угловой момент вращения. Почему мы не учитываем спин фотона и не записываем уравнение сохранения в виде
Дж я "=" Дж ф + л + С ?

Я считаю л включает в себя как спин, так и орбитальный угловой момент, который не может быть легко отделен для фотона. Спин фотона учитывается правилом отбора, согласно которому для «монополя» не существует матричного элемента перехода ( л "=" 0 ) электронные переходы, сохраняющие ядерный спин, только для дипольных переходов и выше.
@ rob- Но он также используется для определения того, является ли фотон дипольным или квадрупольным типом и т. д., используя 2 л , где л обычно ассоциируется с Д л м .
Спиральность фотона (то есть вращение) лежит в основе исследования Гольдхабера и др. измерение спиральности нейтрино : Е 1 фотоны поляризованных ядер поляризованы по кругу. Аргумент спина в этой статье совершенно ясен.
Обратите внимание, что если вы определяете Дж фотон "=" л фотон + С фотон еще можно иметь Дж , л , С "=" 1 , 1 , 1 .

Ответы (2)

Безмассовые частицы не характеризуются спином, так как квадрат оператора Паули-Любанского (который является оператором Казимира группы Пуанкаре) для них равен нулю. Для них характерна спиральность.

Теперь вернемся к закону сохранения. Мы не включаем спин фотона в закон сохранения, потому что не можем его ввести. Вместо этого мы требуем, что количество л могут иметь значения 1 , 2 , . . .

Я не понимаю этот ответ. Вы просто говорите, что л не только орбитальный угловой момент, но и спин фотона? (поскольку фотон имеет спин 1, добавление его вклада в орбитальный угловой момент все равно даст четные числа).
@ Паганини: да.

В реакции, которую вы пишете, фотон забирает угловой момент в виде своего спина. До перехода фотон не существует, чтобы быть включенным в сумму квантовых чисел. Он появляется при переходе как носитель энергии импульса и углового момента.

Это видно на простых диаграммах Фейнмана , например

![фейндиаг

распад сигма_0 на фотон и лямда_0

квантовые числа уравновешены в вершине. Спин фотона и лямбды, импульс и энергия должны составлять в сумме массу и спин sigma_0.

В сложной среде ядер это остается в силе.