- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
在真空空间电子和正电子的结合在真空空间电子和正电子的结合在
第第 4 章.章.在真空空间电子和正电子的结合在真空空间电子和正电子的结合
第第 章章..在真空空间电子和正电子的结合在真空空间电子和正电子的结合
– +
4.1. e e 对的产生和对的产生和湮没湮没
对的产生和对的产生和湮没湮没
1932 年安德森(Carl David Anderson; 生于1905年)发现了正电
子,他在云雾室中观察到了这种粒子的轨迹。从该粒子在电场和磁场
中的偏转,安德森测定了正电子的正电荷 +e ,它与电子的电荷 –e
相等而符号相反,且有正电子的质量 m ,它与电子的质量 m 完全相
e e
等。
安德森还发现,当一个至少为 1.02 MeV 的 γ-光子在真空中被
吸收时,可以出现一个电子,和一个正电子。他还观察到,当一个电
子和一个正电子彼此接近时,出现与此相反的过程。这些粒子可能消
失, 同时发射出两个能量之和为 1.02 MeV 的 γ- 光子。
安德森的发现与1928年狄拉克(P.A.M. Dirac ;1902-1984)提出
的一些理论预测相一致。狄拉克发展了电子的量子理论,尝试将相对
论与量子论统一。他假定存在一个 ‘电子海洋具有着量子化的填满
电子的能级。在负能级上的电子是不可以检测到的。最高的负能级是
位于电子的零能量下面 511 keV 处,在该处电子方可观察到。而511
2
keV 是与电子质量 m 等同的能量, m c = 511 keV 。为了该一致性,
e e
狄拉克必须假定,负能级没有被电子占据,或是存在于电子海洋中的
“空穴”,该“空穴”的行为表现应该是,具有电子的质量和与电子
45
的电荷相等而相反带正电荷的粒子。 电子掉入如此的一个空穴, 或
与它 “结合”,变成为 “电子海洋”的电子,就无法再检测到。
狄拉克的 ‘空穴 可以认为是对正电子的一种预见。在安德森
的实验中,伴随 1.02 MeV 能量的吸收出现电子和正电子,可能被解
释为从 ‘电子海洋 中最高的负能级拉出一个电子; 于是511 keV 用
于“产生” 电子的质量,另外的 511 keV 用于出现的空穴的质量。
因此, 安德森的发现最初考虑是狄拉克所预测, 从而证实了他的理
论。 然而,在理论的发展中,狄拉克的理论已不适用,并且在粒子
物理学中被抛弃。但是它启发了在固态物理学中电子-空穴的产生和
复合的解释。
伴随着1.02 MeV γ-射线能量的吸收或发射, 产生电子和正电子
或者电子和正电子消失,被认为是这两个粒子的 “产生” 或“湮没”。
然而,众所周知 511 keV 远远不足以真正产生一个电子或一个正电
子。如此的产生和“湮没”,也就是说变成消失, 或者电子或者正电
子的毁灭,从未被观察到。这些现象的较恰当的名称应该是这二个粒
子的 “显露”和“隐藏”。而在相反的过程中, 是 γ- 光子的 “显
露”和“隐藏”。
4.2. 电子和正电子质量的电子和正电子质量的不可破坏性不可破坏性
电子和正电子质量的电子和正电子质量的不可破坏性不可破坏性
在高能物理的加速和碰撞实验中,电子和正电子可以经受数个
46
GeV 能量的增加或损失。 然而,未曾观察到电子或正电子的产生或
破坏。 因此, 如果电子或者正电子真正产生或者真正破坏是完全可
能的,我们甚至没有任何想法。
电子和正电子的出现和消失总是成对发生。这暗示,这些粒子
的每一个在所谓的产生之前和在湮没之后确实存在过, 但是在一个
结合态中, 因此 就是一种不可检测的形式。
您可能关注的文档
最近下载
- 光伏系统的设计课件范本.ppt
- 产科优秀护理疑难病例讨论.pptx VIP
- 小学英语语法专项训练下册.pdf VIP
- GB∕T 16739.1-2023 汽车维修业经营业务条件 第1部分:汽车整车维修企业.pdf
- 【行业标准】SHT 3517-2013 石油化工钢制管道工程施工技术规程.pdf
- 部编版(五四学制)六年级上册历史知识点复习提纲版.pdf VIP
- 湘美版六年级上册美术教案(全套).doc VIP
- D702-1~3 常用低压配电设备及灯具安装(2004年合订本)_(高清).pdf
- 初中道法人教部编版2024七年级上册《第十课保持身心健康》2024年同步练习卷.pdf
- 华为成功之道解读之二客户至上结构化表达.pptx VIP
文档评论(0)