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真空 光子正负电子对

2021-04-23知识11

一对正负电子相遇后转化为光子的过程被称之为湮灭. (1)静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子,由于光子既有能量,又有动量,根据动量守恒定律可知,产生的两个光子的总动量与初动量是相等的,即它们的和为零,所以两个光子呈180°背道而驰.(2)根据爱因斯坦分析可得,一对静止的正负电子湮灭后产生的光子的能量:E=△m?c2,又:E2=hv=hcλ所以:λ=2hcE=2hc△m?c2=hm?c代入数据得:λ=2.4×10-12m答:①静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子,且两个光子呈180°背道而驰,这是由于要满足动量守恒定律;②电子质量m=9.1×10-31kg,真空中光速c=3×108m/s,普朗克恒量为h=6.63×10-34J?s,一对静止的正负电子湮灭后产生的光子的频率是2.4×10-12m.

真空下为什么不能发生光子变成电子对的过程 一个光子在真空中是不能变成电子对的,因为根据能量动量守恒,如果光子变成电子对,电子对静止质量=sqrt(E_gamma^2-P_gamma^2)=0,但其实这是不可能的,因为这个质量至少大于两倍电子质量.但是两个光子散射可以产生电子对.

一个伽马射线的光子可以自发地变为一个正负电子对吗? 如图为 Edexcel A2 physics 英国本土改革前学生用书(仍为国际课程教材)内习题

#真空 光子正负电子对

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