Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 224. Применение закона Эйнштейна к процессам аннигиляции и образования пар.

E-mail Печать PDF
Согласно соотношению (200.1) покоящаяся частица обладает внутренней энергией (энергией покоя), равной mc2, где m — масса покоя частицы. При аннигиляции покоящихся электрона и позитрона их энергия покоя полностью превращается в электромагнитную энергию двух g-квантов. Энергия покоя электрона и энергия покоя позитрона равны каждая mc2, где m=0,911•10-30 кг. Энергия каждого из g-квантов равна hn. По закону сохранения энергии должно быть, следовательно,

т. е.

Таким образом, энергия каждого из g-квантов, испускаемых при аннигиляции электрона и позитрона, должна составлять 0,51 МэВ. Измерения энергии образующихся g-квантов прекрасно согласуются с этим выводом.

При образовании g-квантом пары электрон — позитрон энергия g-кванта hn превращается в энергию покоя и кинетическую энергию частиц. Применяя закон сохранения энергии, имеем

где Wк — суммарная кинетическая энергия электрона и позитрона.

Используя предыдущие вычисления, можем написать

Так как кинетическая энергия всегда положительна, то образование пар может происходить только под действием g-квантов с энергией, большей чем 1,02 МэВ. Опыт подтверждает этот вывод, а также полученную выше связь между энергией g-кванта и кинетической энергией пары электрон — позитрон.

Таким образом, изучение явлений аннигиляции и образования пар подтверждает справедливость закона Эйнштейна.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: