正电子湮没的细节

当电子和正电子湮灭,2光子相隔了180度,即在相反的方向旅行。光子在阶段或阶段?…和光子偏振?
-比尔(16岁)
FCASD,宾夕法尼亚州匹兹堡

好吧,我们已经回答的问题当电子和正电子湮灭,它很多取决于他们是否有一些初始动能和多少。在你的情况中,好像你是假设没有初始动能。电子和正电子在附近很少动能系统中往往会形成一个短暂的束缚态称为“电子偶素”。电子偶素的最低能量状态被称为“orthopositronium”和“parapositronium”根据的总自旋电子(指向相同或相反的方向,实际上这些)的线性组合。

光子自旋1状态从未衰减2——它衰变到三光子。事实上,很有可能找到第三个(或更多)的光子在决赛中因轫致辐射——你看,低能量光子你会发现越多。

这有影响在声明中关于“相反的方向”和“阶段”。如果有第三个光子,它可能防止两个高能光子被动量守恒发出相反的方向。同时,极少量的总动量的e + e -将发射的光子一般不去相反的方向。

初始动量和额外的光子也惯了“阶段”的一部分,你的问题。如果有一些(任何)最初的动力系统,那么光子将得到不同的多普勒频移的系统提高回实验室框架,因此会有稍微不同的频率,因此不会在阶段。同样第三或多个光子的发射——一般来说,这将使其他两个有不同的能量。

如果只有两个光子能量阈值很低(在电子偶素的一小部分发生衰变),然后我想象你可以安排一对镜子和准直仪,将光子重新在一起,您可以测试是否有干涉图样,还有可能将光子之间的相位相干性在足够短的距离(让光子传播的足够远,这甚至可能是一个微小的距离!和小的差异在他们的频率会破坏任何初始相位相干性)。

光子的极化也相关,光子系统的总角动量加起来的总角动量电子偶素衰退之前,因此偏振相关的方式取决于你是否开始orthopositronium parapositronium。

汤姆

让我试一试不同的答案我认为你的问题的核心是什么。假设初始粒子的总动量为零——这只是一个选择,重心坐标系。也。让我们假设他们有足够的初始能量,以避免形成一个束缚态,这两个光子出来。那么你是对的,光子必须保持动量为零头相反的方向。(实际上,自然知道有两个光子向相反的方面,而不是特定的方式。)
现在,关于阶段的问题有点棘手。我认为你问是否电场在某个固定距离碰撞后的碰撞和一些固定的时间相反的方向(所有在同一帧)相同的方式或相反的方式。令人震惊的第一件事是要意识到这些量子对象没有明确的特定值电场。事实上,对于一个精确定义的光子数量可能值周围的电场分布的平均价值完全零!第二个令人震惊的是,尽管自然不知道哪条路田野点在某个时间和地点,它知道的领域相同或相反的两种截然相反的点。如果你认为当两个字段的古典相对对称碰撞带电粒子的方法,你会发现相反的点在碰撞,田野点彼此一样。所以我认为,对称是保存在碰撞。我猜这意味着光子你所说的“同步”,虽然他们没有独立的阶段。

偏振的光子,我无法回答,因为你没有指定任何关于初始粒子的自旋。

呼,艰难的问题。

迈克·W。

(发表在10/22/2007)

“电子偶素的最低能量状态被称为“orthopositronium”和“parapositronium”根据的总自旋电子(指向相同或相反的方向…”Does this mean that an electron and a positron always collide either each spin pointing in the same or opposite directions? To conserve angular momentum, do they always have to collide either each spin aligning exactly to the same or opposite directions? What happens if each spin is not aligned? Do the electron and the positron bounce off or do not collide?
——匿名

在“国家”人意味着能量态下,即州清晰定义的值的能量。你可以混合态但自从两个组件有不同的能量,即频率f = E / h,它们之间的干扰会摆动。它不会是一个状态和固定属性,但它确实存在。

迈克·W。

(发表在04/06/2013)