Рождение и аннигиляция пар электронов и позитронов

Электрон и позитрон возникают из энергичного гамма-фотона. Однако при аннигиляции электрона и позитрона испускается два гамма-фотона.

Является ли это нарушением закона сохранения энергии или энергия двух возникающих фотонов меньше энергии фотона, из которого возникла электрон-позитронная пара?

Где вы прочитали, что электрон и позитрон возникают из энергичного гамма-фотона ? Возможно, вам придется продолжить чтение до той части, где говорится, что фотон должен с чем-то столкнуться, прежде чем будет создана пара, иначе импульс не сохранится.
Да, он попал в ядро. Спасибо за исправление
Обратите внимание, что число фотонов после аннигиляции четное, в основном 2, если взаимные спины электрона + позитрона антипараллельны, или нечетное, в основном 3, если параллельно. См. Также позитроний
диаграмму Фейнмана см. en.wikipedia.org/wiki/Pair_production#Cross_section

Ответы (2)

Одинокий фотон никогда не распадется на пару электрон-позитрон . Этот процесс кинематически не разрешен из-за сохранения 3-импульса. Вам нужно ядро ​​поблизости, чтобы процесс материализовался.

Пара электрон-позитрон может разлететься на 2 фотона, да. Здесь выполняется закон сохранения энергии и 3-импульса.

Что такое 3 сохранение импульса?
@ Orion73 Пространственная часть 4-импульса. Он же просто импульс, нулевая часть 4-импульса представляет собой энергию.

У вас не может быть нарушения 1-го Закона Термодинамики (масса/энергия не может быть ни создана, ни уничтожена), это незыблемый закон. Длины волн гамма-излучения охватывают широкий диапазон электромагнитного спектра; есть мягкие гамма-лучи до жестких гамма-лучей. Вы сами находите ответ. Пара электрон-позитрон не могла во время аннигиляции породить пару гамма-фотонов с более высокой суммарной энергией, чем тот, который изначально породил пару электрон-позитрон.

PS ядро ​​космического луча может материализовать фотон, который обычно не был бы достаточно энергичным, чтобы произвести пару электрон/позитрон, но это потому, что с точки зрения космического луча слабый фотон смещается в синий цвет в сторону гамма-длины волны и поэтому может материализоваться. Космический луч при этом теряет немного энергии, поэтому 1-й закон не нарушается.
Рождение и аннигиляция пар электронов и позитронов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v