Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Орієнтація спина фотона





Дата конвертації21.11.2018
Розмір4.89 Kb.
Типдоповідь

Орієнтація спина фотона

Орієнтація спина фотона

Орієнтація спина дискретної поперечної хвилі

Теоретично вважається, що спін фотона має тільки подовжню орієнтацію, але така точка зору не має однозначного експериментального підтвердження. З іншого боку, аннигиляцию електрона і позитрона з утворенням трьох фотонів можна пояснити, якщо спини розлітаються фотонів орієнтовані поперечно руху, тільки тоді не порушується закон збереження кінетичного моменту системи, наприклад, зберігається векторна сума моментів до анігіляції і після.

електрон + позитрон -> три фотона

«... ортопозітроній анігілює в три гамма-кванта ...»

Фізична енциклопедія. Позитрон.

Якщо спини всіхфотонів орієнтовані по напрямку руху (або проти), сума дорівнює 0. Якщо спини двох фотонів - у напрямку руху і один - проти (або, відповідно, навпаки), сума дорівнює 2. Відповідно до закону збереження моменту кількості руху системи, після реакції повинен зберігатися сумарний спин, рівний 1, а таке можливо тільки в тому випадку, коли спини розлітаються фотонів орієнтовані поперечно руху (перпендикулярно площині розльоту), наприклад, у двох фотонів - в одну сторону і у одного - в протилежну.

«Найважливішими законами збереження, справедливими для будь-яких ізольованих систем, є закони збереження енергії, імпульсу, моменту кількості руху, електричного заряду.»

Фізичний енциклопедичний словник. ЗБЕРЕЖЕННЯ ПРАВА.

«Спін J пов'язаний зі строгими законами збереження моменту кількості руху і тому є точним квантовим числом.»

Фізична енциклопедія. ЕЛЕМЕНТАРНІ ЧАСТИНКИ.

«Спін J - власний момент імпульсу частинки, вимірюється в одиницях h / 2p і приймає цілі і напівцілим значення.»

Довідник з фізики. Б.М.Яворскій, А.А.Детлаф. 1996. С.540.

Так як поширюються поперечні обурення поля можуть мати різні типи поляризації, можна припустити, що лінійно поляризовані фотони мають поперечну орієнтацію спина, а циркулярно поляризовані - подовжню. Аналогія: лінійно поляризовані обурення, що поширюються по натягнутому шнуру, мають поперечну орієнтацію моменту кількості руху, а циркулярно поляризовані - подовжню. Всі поперечні обурення переносять момент кількості руху, орієнтація якого залежить від типу поляризації.

«Тим самим властивість правої або лівої циркулярної поляризації притаманне окремим фотону. ... Тим самим властивість лінійної поляризації вздовж осей Y або Z також притаманне окремим фотону. »

Фундаментальний курс фізики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.16.

«... розрізняють наступні типи поляризації поперечних синусоїдальних хвиль: еліптичну, циркулярну (або кругову), лінійну (або плоску).»

Курс фізики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворскій. 2000. с.388.

«... переносячи енергію та імпульс, момент імпульсу; ... »

Фізична енциклопедія. ХВИЛІ.

Розглянемо ще один приклад, коли анігілюють електрон і позитрон з утворенням двох фотонів.

«... парапозітроній анігілює в два гамма-кванта ...»

Фізична енциклопедія. Позитрон.

Якщо після анігіляції спини фотонів орієнтовані по напрямку руху або проти, то в цьому випадку порушується закон збереження моменту кількості руху, так як система з електрона і позитрона мала нульовий момент кількості руху, а після анігіляції система з двох фотонів має момент кількості руху, не рівний нулю у всіх випадках, крім одного, коли пара електрон і позитрон до анігіляції лежала щодо спостерігача. Для наочності розглянемо крайній випадок, коли пара електрон і позитрон рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Після анігіляції два фотона, відповідно до закону збереження імпульсу, будуть рухатися в тому ж напрямку, в якому рухалися електрон і позитрон і, якщо спини фотонів орієнтовані по напрямку руху або проти, то в сумі момент кількості руху буде не дорівнює нулю.

->

електрон + позитрон -> два фотона спостерігач

->

Також можна розглянути зворотний випадок, коли спостерігач рухається щодо електрона і позитрона. Якщо після анігіляції спини фотонів орієнтовані по напрямку руху або проти, то для рухомого спостерігача система з двох фотонів буде мати ненульовий момент кількості руху, що суперечить закону збереження моменту кількості руху. Тобто, наприклад, система зі спостерігача, електрона і позитрона не має моменту кількості руху, а після анігіляції система зі спостерігача і двох фотонів буде його мати і, якщо спостерігач зіткнеться з фотонами, поглинувши їх, то у нього з'явиться момент кількості руху . Звідси можна зробити висновок: постулат про те, що спини фотонів завжди мають подовжню орієнтацію, є невірним.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.comail.ru:8081/



  • Список літератури