(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Доклад: Ориентация спина фотона
На теоретическом уровне считается, что спин фотона имеет лишь продольную ориентацию, но таковая точка зрения не имеет конкретного экспериментального доказательства. С иной стороны, аннигиляцию электрона и позитрона с образованием 3-х фотонов можно разъяснить, если спины разлетающихся фотонов нацелены поперечно движению, лишь тогда не нарушается законсохранения кинетического момента системы, к примеру, сохраняется векторная сумма моментов до аннигиляции и опосля.
электрон + позитрон —> три фотона
«… ортопозитроний аннигилирует в три гамма-кванта …»
Физическая энциклопедия. ПОЗИТРОНИЙ.
Если спины всех фотонов нацелены по направлению движения (либо против), сумма равна 0. Если спины 2-ух фотонов — по направлению движения и один — против (либо, соответственно, напротив), сумма равна 2. Согласно закону сохранения момента количества движения системы, опосля реакции должен сохраняться суммарный спин, равный 1, а такое может быть лишь в том случае, когда спины разлетающихся фотонов нацелены поперечно движению (перпендикулярно плоскости разлета), к примеру, у 2-ух фотонов — в одну сторону и у 1-го — в обратную.
«Важными законами сохранения, справедливыми для всех изолированных систем, являются законы сохранения энергии, импульса, момента количества движения, электронного заряда.»
Физический энциклопедический словарь. СОХРАНЕНИЯ законы.
«Спин J связан со серьезными законами сохранения момента количества движения и потому является четким квантовым числом.»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
«Спин J — свой момент импульса частички, измеряется в единицах h/2
p
и воспринимает целые и полуцелые значения.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.540.
Потому что распространяющиеся поперечные возмущения поля могут иметь различные типы поляризации, можно представить, что линейно поляризованные фотоны имеют поперечную ориентацию спина, а циркулярно поляризованные — продольную. момент количества движения, ориентация которого зависит от типа поляризации.
«Тем свойство правой либо левой циркулярной поляризации присуще отдельному фотону. … Тем свойство линейной поляризации вдоль осей Y либо Z также присуще отдельному фотону.»
Базовый курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.16.
«… различают последующие типы поляризации поперечных синусоидальных волн: эллиптическую, циркулярную (либо радиальную), линейную (либо плоскую).»
Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.388.
«… перенося энергию и импульс, момент импульса; …»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.
Разглядим иной пример, когда аннигилируют электрон и позитрон с образованием 2-ух фотонов.
«… парапозитроний аннигилирует в два гамма-кванта …»
Физическая энциклопедия. ПОЗИТРОНИЙ.
Если опосля аннигиляции спины фотонов нацелены по направлению движения либо против, то в этом случае нарушается закон сохранения момента количества движения, потому что система из электрона и позитрона имела нулевой момент количества движения, а опосля аннигиляции система из 2-ух фотонов имеет момент количества движения, не равный нулю во всех вариантах, не считая 1-го, когда пара электрон и позитрон до аннигиляции покоилась относительно наблюдающего. Для наглядности разглядим последний вариант, когда пара электрон и позитрон движется со скоростью, близкой к скорости света. Опосля аннигиляции два фотона, согласно закону сохранения импульса, будут двигаться в том же направлении, в каком двигались электрон и позитрон и, если спины фотонов нацелены по направлению движения либо против, то в сумме момент количества движения будет не равен нулю.
—>
электрон + позитрон —> два фотона наблюдающий
—>
Также можно разглядеть оборотный вариант, когда наблюдающий движется относительно электрона и позитрона. Если опосля аннигиляции спины фотонов нацелены по направлению движения либо против, то для передвигающегося наблюдающего система из 2-ух фотонов будет иметь ненулевой момент количества движения, что противоречит закону сохранения момента количества движения. Т.е., к примеру, система из наблюдающего, электрона и позитрона не имеет момента количества движения, а опосля аннигиляции система из наблюдающего и 2-ух фотонов будет его иметь и, если наблюдающий столкнется с фотонами, поглотив их, то у него покажется момент количества движения. Отсюда можно прийти к выводу: постулат о том, что спины фотонов постоянно имеют продольную ориентацию, является неправильным.
]]>