Рождение пары: фотон сталкивается с электроном

Во время образования пары фотон высокой энергии сталкивается с электроном, который затем создает пару электрон-позитрон, но что происходит с электроном, с которым сталкивается фотон?

Я спрашиваю, потому что пытаюсь установить законы преобразования энергии, но я не уверен, что происходит с электроном после столкновения.

Предположим, что фотон высокой энергии сталкивается с электроном, который затем производит пару электрон-позитрон, будет ли разговор энергии выглядеть следующим образом:

Е п час о т о н + Е я н я т я а л   е л е с т р о н "=" Е е л е с т р о н   п а я р + Е п о с я т р о н   п а я р + 1 2 К Е е л е с т р о н   п а я р + 1 2 К Е п о с я т р о н   п а я р

∴ Е λ + м с 2 "=" 3 Е

Ответы (3)

С ним ничего не происходит.

Электрон — или ядро, или любой другой объект, который взаимодействует с фотоном, чтобы сделать возможным образование пар, — просто участвует для сохранения импульса, поскольку одиночный фотон, производящий две массивные частицы, кинематически запрещен. Обычная реакция образования пар:

γ + Z → ф + + ф − + Z ,
где Z например, электрон или ядро ​​и ф рождается некоторая заряженная частица.

Итак, предположим, что фотон высокой энергии сталкивается с электроном, который затем создает пару электрон-позитрон, как будет выглядеть сохранение энергии? Будет ли это выглядеть следующим образом:
Е п час о т о н + Е я н я т я а л е л е с т р о н "=" Е е л е с т р о н + Е п о с я т р о н + 1 2 К Е е л е с т р о н + 1 2 К Е п о с я т р о н
Е λ + м с 2 "=" 3 Е

Электрон не создает пару электрон-позитрон. Фотон создает пару электрон-позитрон. Чтобы фотон сделал это, он должен быть «вне массовой оболочки». Это должен быть высокоэнергетический продукт более раннего столкновения.

Да, в той части, о которой я знаю, фотон создает пару, но когда фотон высокой энергии сталкивается с электроном, что потом происходит с электроном?
Фотон не сталкивается с электроном. Он спонтанно создает пару, учитывая только то, что он сам был создан в подходящем процессе, в котором могли участвовать электроны или другие частицы. Эти другие частицы либо просто блуждают, либо тоже могут распадаться, в зависимости от процесса, но они больше не имеют ничего общего с образованием пар из фотона.
Но в моих книгах прямо сказано, что да.
Я не могу комментировать то, что говорится в вашей книге, не прочитав ее сам, но я могу сказать вам, что любые столкновения предшествуют созданию фотона, который распадается на пару.
Возможно, ваша книга описывает процесс, в котором фотон высокой энергии сталкивается с электроном и поглощается им, но это только одно возможное столкновение, которое может привести к образованию пары. Электрон отскакивает и испускает фотон вне массовой оболочки, который затем распадается на пару.
Вероятно, он сталкивается, а затем распадается на пару электрон-позитрон. Электрон, столкнувшийся с фотоном, получает импульс и энергию, чтобы двигаться в нужном направлении.

Фотону не нужно сталкиваться с электроном, чтобы образовалась пара.

При образовании пары фотон высокой энергии (около ядра) перестает существовать, и энергия фотона преобразуется в пару электрон-позитрон. Энергия должна сохраняться, поэтому энергия входящего фотона должна быть не меньше энергии (массы покоя) пары электрон-позитрон.

Чтобы произошло образование пар, поступающая энергия взаимодействия должна быть выше порога, по крайней мере, полной энергии массы покоя двух частиц, и ситуация должна сохранять как энергию, так и импульс.

https://en.wikipedia.org/wiki/Pair_production

Теперь также необходимо сохранять импульс, поэтому падающий фотон должен находиться рядом с ядром, которое получает отдачу.

Но что происходит, когда фотон сталкивается с электроном, который создает пару электрон-позитрон? Что происходит с электроном.
@Robben, если это электрон, то он получает отдачу.
Почему минус?
Я не минусовал, не уверен, кто это сделал.
Рождение пары: фотон сталкивается с электроном
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v