С какими элементарными частицами взаимодействует свет?

Помимо электронов, взаимодействует ли свет с другими субатомными частицами? Кроме того, разные элементарные частицы ведут себя по-разному при взаимодействии со светом (рентгеновскими лучами или гамма-излучением)? Можно ли, например, сказать, что это ап-кварк, а это шарм?

Ответы (3)

Свет на уровне частиц, о котором вы спрашиваете, состоит из слияния фотонов. Фотоны — это элементарные частицы в стандартной модели физики элементарных частиц. Эти частицы находятся на базовом уровне всей материи, какой мы ее знаем в настоящее время.

элемент

В первом порядке фотоны взаимодействуют посредством электромагнитного взаимодействия со всеми заряженными частицами в таблице и, следовательно, со всеми сложными частицами, атомными и молекулярными объектами, которые их содержат. Например, нейтрон нейтрален, но содержащиеся в нем кварки заряжены, поэтому имеет место взаимодействие первого порядка.

Нейтральными элементарными частицами, кроме фотона, являются нейтрино и бозон Хиггса. Для этих нейтральных элементарных частиц нет взаимодействия первого порядка.

Но взаимодействия элементарных частиц проходят через члены более высокого порядка в разложении для расчета сечений. Существует фотон-фотонное рассеяние , сечение которого растет с ростом энергии. Также существует рассеяние фотонов нейтрино через Z- и W-обмены в диаграммах более высокого порядка, эта реакция важна для космологических моделей.

Эквивалентно существование бозона Хиггса с двухфотонным распадом, поэтому в космологических исследованиях снова будут важны диаграммы более высокого порядка.

Итак, ответ на ваш вопрос:

Свет взаимодействует до первого порядка (высшие сечения) со всеми заряженными элементарными частицами и через диаграммы более высокого порядка с нейтральными элементарными частицами.

Анна, если фотон столкнется с нейтроном, это будет явное взаимодействие с передачей импульса и, возможно, переизлучение фотона. Почему бы не назвать это взаимодействием первого порядка?
@HolgerFiedler Я назвал это взаимодействием первого порядка.
«Например, нейтрон нейтрален, но содержащиеся в нем кварки заряжены, поэтому возникает взаимодействие первого порядка». Мой вопрос был в том, почему нужно говорить, что нейтрон как нейтральная частица взаимодействует через свои кварки. Нам действительно нужно это осложнение?
@HolgerFiedler, если мы хотим записать расчет поперечного сечения, да.
@HolgerFiedler - если вы этого не сделаете, вы получите противоречие: сам «нейтрон» действительно нейтрален, но он не элементарный. Таким образом, взаимодействие должно происходить между фотоном и (теперь уже заряженным) кварком.
@Frank Машина сбивает ходунка? Нет, никогда машина не собьет человека, это был только бампер. ;-)

Все элементарные частицы, обладающие электрическим зарядом, взаимодействуют со светом. Незаряженные частицы не взаимодействуют со светом.

Свет, включая все, от радио до гамма-лучей, взаимодействует только с частицами, имеющими электрический заряд. Это потому, что свет представляет собой флуктуацию электромагнитного поля.

Наиболее распространенным результатом взаимодействия с фотоном света является изменение импульса (комптоновское рассеяние), так что, при прочих равных условиях, мало чем отличается от того, что происходит, когда фотон сталкивается с одной частицей. Масса столкнувшейся частицы повлияет на энергию рассеянного фотона, при этом частицы с большей массой заберут у фотона меньше энергии.

Более сложное поведение (поглощение, образование пар и т. д.) определяет более крупная система, с которой связана столкнувшаяся частица, — кварки в адроне, электроны в атоме и т. д.

С какими элементарными частицами взаимодействует свет?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v