В каком направлении испускаются фотоны при электрон-позитронной аннигиляции?

Question

В каком направлении испускаются фотоны при электрон-позитронной аннигиляции?

Музда

Я читал, что при электрон-позитронной аннигиляции образуется как минимум 2 фотона из-за закона сохранения импульса.

мой вопрос: в каком направлении высвобождаются эти фотоны? и насколько точна эта анимация?

введите описание изображения здесь

редактировать: теперь я понимаю, что нет определенного направления для высвобождаемых фотонов, но мы можем рассчитать вероятность их высвобождения под определенным углом.

теперь правильно ли, что 2 испущенных фотона должны иметь противоположные направления?

пользователь74893

Привет. Это классическая картина, но с элементарными частицами нет определенного пути, по которому они идут, только вероятность того, что они где-то будут найдены. Анимацию не следует воспринимать как точную, с уважением

Ответы (2)

В каком направлении испускаются фотоны при электрон-позитронной аннигиляции?

Привет. Это классическая картина, но с элементарными частицами нет определенного пути, по которому они идут, только вероятность того, что они где-то будут найдены. Анимацию не следует воспринимать как точную, с уважением

Али Мох · Answer 1

Стандартным упражнением в квантовой электродинамике является нахождение угловой зависимости дифференциального сечения. Что более или менее означает, насколько вероятно, что фотоны будут рассеиваться под определенным углом, учитывая энергию падающих частиц.

Итак, если предположить, что спины пары электрон-позитрон усреднены, и что вас не волнует поляризация фотона, если вы определяете $\theta$ быть углом, который исходящие фотоны составляют с направлением падающих частиц, и вы работаете в системе COM, вы получаете

\begin{aligned} | \frac{д о}{д Ом} | \propto \frac{Е^{2} + п^{2} {потому что}^{2} θ + 2 м_{е}^{2}}{м_{е}^{2} + п^{2} {потому что}^{2} θ} - \frac{2 м_{е}^{4}}{{(м_{е}^{2} + п^{2} {потому что}^{2} θ)}^{2}} \end{aligned}

$\begin{align*} \left| \frac{d\sigma}{d \Omega}\right|\propto \frac{E^2 + p^2 \text{cos}^2\theta + 2m_e^2}{m_e^2 + p^2 \text{cos}^2\theta} - \frac{2m_e^4}{\left( m_e^2 + p^2 \text{cos}^2\theta \right)^2} \end{align*}$ Где

E

$E$ - энергия налетающего электрона, а

p

$p$ - его импульс, и

c \equiv 1

$c\equiv 1$ .

Для очень энергичных $e^+ e^-$ это становится

| \frac{д о}{д Ом} | \propto 2 {csc}^{2} θ - 1

$\left| \frac{d\sigma}{d \Omega}\right|\propto 2\text{csc}^2 \theta -1$

забавный факт: для медленных $e^+ e^-$ их размер де Бройля будет большим, чтобы эффективно установить нижний предел прицельного параметра, что сделает образование метастабильного связанного состояния позитрония гораздо более вероятным. После этого распад будет зависеть от специфики связанного состояния.

Кирти Кумаран · Answer 2

Это может следовать уравнению Эйнштейна и может показаться, что оно соответствует классической картине, но это происходит между двумя частицами, подчиняющимися статистике Ферми-Дирака. Следовательно, это квантовое явление, и направление испускания фотона произвольно, как того требует фундаментальное предположение квантовой механики.

Заглавные буквы и точки, пожалуйста!!

В каком направлении испускаются фотоны при электрон-позитронной аннигиляции?

Музда

пользователь74893

Ответы (2)

Али Мох

Кирти Кумаран

Гонки легкости на орбите

Опосредует ли фотон электромагнитные взаимодействия?

Существует ли модель точечного взаимодействия электрона?

Плохое описание обнаружения электронов в Википедии?

Можно ли объединить два фотона разных энергий, чтобы получить один фотон более высокой (комбинированной) энергии?

Столкновение фотона с изолированным электроном

Являются ли поля электронов и поля фотонов частью одного и того же поля в КЭД?

Изменяется ли вероятность того, что электрон поглотит фотон, с расстоянием между ними?

Электрическое и магнитное поле, простирающееся до бесконечности

Действительно ли свободные электроны не взаимодействуют с фотонами?

По какому механизму фотон испускается или поглощается при переходе атомного электронного состояния?