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光子是否可以产生一对正负电子?在什么条件下可以? 正负电子碰撞产生的能量

2021-04-27知识5

正负电子对撞能产生什么粒子 正负电子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备,它将各种粒子(如质子、电子等)加速到极高的能量,然后使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种。

科学家通过那个实验证明正负电子对碰撞可以产生光子?求那个实验的名字叫什么。 正负电子对碰撞时湮灭成两个光子,目前还没有实验给出发生这一现象的原因。现代的量子理论中,可以用量子电动力学来计算这类电磁相互作用过程的截面,来证明正负电子对湮没后产生一对copy光子,甚至在能量足够高时也可以通过一个虚光子转zhidao化为正负μ子对,或正负τ轻子对。按电弱统一理论,正负电子对也可以通过中性中间玻色子转化成其他粒子,正负电子对还可以通过一个虚光子转化为一对正反夸克,从而产生正负强子对,例如π+π-、p+p-等。

静止的正负电子对湮没时产生两个光子,若其中一个光子再与一个静止电子相碰,求它能给予这电子的最大速度 设光子刚产生时的能量为E1,碰后光子的能量为E2,电子静质量为Me,动质量为M,动量为p,则电子偶湮灭产生两光子有:2E1=2Me(c^2)(1)光子与电子碰撞能量和动量守恒有:E1+Me(c^2)=E2+M(c^2)(2)E1/c=-E2/c+p(3)对电子有:[M(c^2)]^2=(pc)^2+[Me(c^2)]^2(4)由(1)式算出E1,代入(2)式算出E2,代入(3)式算出p,代入(4)式算出M与Me的关系即可算出电子的速度.不过要注意(3)式中(-E2/c)是带负号的,说明光子碰后反向;如果负号没带(即光子碰后速度方向没变),算出来电子的速度为c或0,这是没有意义的,说明光子碰后速度必须反向.此题最终答案是v=0.8c.解答者:shizhaoyang

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