Kreacja par: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
→Przypisy: kat. |
popr |
||
Linia 6:
== Trwała kreacja cząstek ==
Jeżeli kreacja pary cząstka-antycząstka jest trwała, to powstałe cząstki istnieją po akcie kreacji dowolnie długo. W procesie takiej kreacji spełniona jest [[zasada zachowania energii]], [[Zasada zachowania pędu|pędu]] i inne [[Prawa zachowania|zasady zachowania]]. Zdarzenia takie można obserwować w procesach, w których oddziałujące cząstki mają dostatecznie
Kreacja rzeczywistych par cząstek naładowanych przez rzeczywiste fotony zachodzi pod dwoma warunkami:
Linia 16:
[[Prawdopodobieństwo]] zajścia procesu kreacji pary jest proporcjonalne do odwrotności kwadratu masy kreowanych cząstek. Oznacza to, że nawet jeżeli energia początkowa fotonu wystarcza na produkcję cząstek cięższych, zdecydowanie najczęściej produkowane są pary najlżejszych cząstek naładowanych, czyli pary [[elektron]]-[[pozyton]]. Zjawisko kreacji pary elektron-pozyton przez rzeczywisty foton w ośrodku materialnym bywa nazywane '''konwersją fotonu'''.
Minimalna energia [[foton]]u wyrażona jest wzorem<ref name=":02" />:
::<math gdzie: * <math>E_\gamma</math> – minimalna energia kwantu światła,
* <math>h</math> – [[stała Plancka]],
* <math>\nu</math> – częstotliwość kwantu światła,
* <math>m_e</math> – masa [[elektron]]u,
* <math>m_j</math> – masa jądra,
* <math>c</math> – [[prędkość światła]] w próżni.
Z racji tego że masa jądra w porównaniu do masy elektronu jest większa o kilka rzędów wielkości to drugi człon równania można w większości teoretycznych rozważań zaniedbać.
Dużo rzadziej następuje kreacja pary w polu elektrycznym elektronu, dzieje się tak ze względu na mniejszy ładunek, oraz rozmiar elektronu w stosunku do jąder atomowych. W takim przypadku wzór na
::<math == Kreacja cząstek wirtualnych ==
[[Zasada nieoznaczoności]] pozwala na krótkotrwałe pojawienie się energii, która może wystąpić w postaci pary cząstka-antycząstka. Taka [[Cząstka wirtualna|wirtualna para cząstek]] żyje przez czas ograniczony zasadą nieoznaczoności w postaci:
:: <math
gdzie:
* <math>\Delta t</math> – czas, na jaki pojawia się energia,
* <math>\Delta E</math> –
* <math>h</math> – [[stała Plancka]].
Z powyższego wzoru wynika, że im masywniejsze są wirtualne cząstki, tym krócej żyją. Istnienie wirtualnych cząstek wyjaśnia niektóre zjawiska kwantowe.
Nie istnieje możliwość bezpośredniej obserwacji powstających par wirtualnych cząstek, jednak istnieją pośrednie dowody zachodzenia tego zjawiska:
* [[efekt Casimira]] – przyciąganie dwóch stalowych płyt w próżni związane z [[rezonans]]em par,
| |||