Нобелевская премия по физике (1933 г.)
«За открытие новых продуктивных форм атомной теории»
Эрвин Шредингер (Erwin Schrödinger, 1887 — 1962)
Поль Дирак
(Paul Adrien Maurice Dirac, 1902 — 1984)
Историческая справка
|
Это открытие, объявленное в 1932 г., и впоследствии подтверждённое другими, подтвердило теоретические рассуждения Поля Дирака о существовании антиэлектрона – позитрона.
Андерсон получил первое прямое доказательство
существования позитрона путём облучения гамма-
Карл Давид Андерсон
(Carl David Anderson, 1905—1991)
лучами, произведёнными карбидом тория (ThC), других материалов, что привело к образованию электрон-позитронных пар.
½ Нобелевской премии по физике (1936 г.)
«За открытие позитрона»
Карл Давид Андерсон (Carl David Anderson, 1905—1991)
Порог рождения
В вакууме процесс → e - + e + невозможен! Действительно, предположим обратное. Тогда в СЦИ электрона и позитрона имеем:
E 2m c2
E p c ,
p 2m c,
|
|
|
p
0;
|
|
p
p
0;
|
релятивистский инвариант (ΣEi)2-(Σpi)2c2 = (ΣEf)2-(Σpf)2c2 = inv:
Eпор
M c2 2
Eпор 2
2m c2
M c2 2
Eпор
2m c2
1 m e .
e
e M
ЛС СЦИ
В поле ядра Eпор 2mec2 (т.к. Mя >> me), а в поле электрона Eпор = 4mec2.
Диаграммы Фейнмана низшего порядка для процесса рождения электрон-позитронной пары в поле заряженной частицы (наверху) и ядра (справа). Поворот линии
-кванта и позитрона на
|
Рождение пары с точки зрения КЭД
Вероятность процесса:
тормозного излучения электрона в поле ядра!
A 2 ~
· Z
2
Z 2 3
b hc ,
|
|
h v,min
h
p
Экранировка
|
p
max
h v,min c c
Из правила треугольника!
m2c4
h v,min
h
e
h
Em
m c2
|
bmax
m2c4
m c2
a0
Если E = h >> 137mec2Z-1/3, то
e e сильная экранировка!
Сечение рождения пары
В нерелятивистской области (0 < E - 2mec2 << mec2), где тем не менее скорости электрона и позитрона достаточно велики, чтобы использовать борновское приближение по взаимодействию с ядром, электроны и позитроны
летят преимущественно перпендикулярно направлению -кванта. Полное
сечение:
E e2
|
|
2 r 2,82 Фм.
|
|
|
e m c2
В ультрарелятивистской области (E >> mec2) электроны и позитроны
летят в направлении -кванта под углом ~ mec2/E. Полное сечение:
o Z 2 r2
28 ln
2E
218
m c2
E
137m c2Z 1 3 ,
|
|
|
27 e e
o Z 2 r2
28 ln 183 2
E 137m c2Z 1 3 .
e 9 27 e
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!