光子转化为正负电子对 一个光子变成正负电子

光子是电磁波,电子是实物粒子与电磁波是两回事 电子与光子这两种粒子的根本区别——光子没有自旋,电子有自旋. 电子与正电子相遇时将湮灭而转化为光子,即转化为电磁场;反之,在核场中光子的能量足够大时,光子也可以转化为正负电子对.电子与正电子都是实物,而光子却是电磁场,即真空. 证明过程见下面连接的最后一题210.38.240.87/editor/uploadfile/200803/20080303215007639.swf

在基本粒子的碰撞过程中,正负电子对可以由其他粒子转化而产生出来.在低能时,能量大于两倍电子静质量能的光子与原子核碰撞可产生正负电子对.能量足够高的带电.

可以的1)光子的能量至少要等于两个电子的静止质量之和所对应的能量,也就是说该光子必须是高能的伽玛光子; 2)该高能光子必须离其他大质量或大电量的物体(比如重的原子核、黑洞等)足够近,以便转化过程中能量与动量两个守恒定律能够同时得到满足. 满足以上两个条件,一个光子就能变成一对正负电子对.如果只满足第一个条件,那那个高能光子还不能单独地变成一对正负电子对,因为转化过程中能量与动量两个守恒定律不可能同时得到满足.

光子,即光量子,是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子.光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子. 电子是构成原子的基本粒子之一,质量极小,带单位负电荷,在原子中围绕原子核旋转.电子属于轻子类,以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用.轻子是构成物质的基本粒子之一,即其无法被分解为更小的粒子. 光子和电子的关系:光子由电子碰撞而产生.电子与正电子会因碰撞而互相排斥,在这过程中,创生一对以上的光子.

首先所有的物理规律都要遵循能量守恒和动量守恒.对于正负电子对,其总动量为0,当它们相遇湮灭,产生光子,物质能转化为光能,能量守恒.又因为光子有动量,如果只产生一个光子的话,系统初始动量为0而末动量却不为0,不符合物理规律,所以必然产生两个光子,且这两个光子向相反方向运动,系统总动量仍保持为0,满足动量守恒.0=p1+p2=mc+m(-c) 要说明的是,光子没有静止质量,但是有运动质量,因此光子是有动量的,至于为什么不是三个或更多,那是由能量决定的.正负电子对具有的能量只有E=mec^2,仅够提供2hμ的能量,所以是两个光子.

正负电子对湮灭,是指电子与正电子碰撞后转化为其他粒子的过程.正负电子对湮没后可以产生一对光子.这个过程的发生,并不意味着物质的消灭,而只意味着物质从一种形态转化为另一种形态.在能量足够高时,也可以通过一个虚光子转化为正负μ子对,或正负τ轻子对.可以用量子电动力学来计算这类电磁相互作用过程的截面.一直到几十吉电子伏能区,计算值仍然与实验结果相符合,按电弱统一理论,正负电子对也可以通过中性中间玻色子转化成其他粒子.未尽详细情况,还可以百度一下.

正负电子湮灭如果只释放一个光子是不能同时满足动量守恒和能量守恒的(类似完全非弹性碰撞),所以自由正负电子对湮灭都是放两个光子,不允许释放一个电子 一个光子(或正负电子对),在核附近由于受到核的作用,也会对核反作用,这样核、正负电子三者动量守恒、能量守恒,这种条件是允许的

正负电子对碰撞时湮灭成两个光子,目前还没有实验给出发生这一现象的原因.现代的量子理论中,可以用量子电动力学来计算这类电磁相互作用过程的截面,来证明正负电子对湮没后产生一对光子,甚至在能量足够高时也可以通过一个虚光子转化为正负μ子对,或正负τ轻子对.按电弱统一理论,正负电子对也可以通过中性中间玻色子转化成其他粒子,正负电子对还可以通过一个虚光子转化为一对正反夸克,从而产生正负强子对,例如π+π-、p+p-等.

正负电子对相遇湮灭,产生光子,物质能转化为光能,能量守恒.如果只产生一个光子的话,系统初始动量为0而末动量却不为0,不符合物理规律,所以必然产生两个光子,且这两个光子向相反方向运动,系统总动量仍保持为0,满足动量守恒.0=p1+p2=mc+m(-c) 正负电子对具有的能量只有E=mec^2,仅够提供2hμ的能量,所以是两个光子,所以叫光子对.

正电子带正电荷,质量和电子相等,是电子的反粒子.正电子是不稳定粒子,遇到电子会与之发生湮灭(Annihilation),放出两个伽玛光子(gamma ray photon),每个能量为0.511MeV .正负电子的质量转化成能量 满足爱因斯坦质能方程.另外,说粒子用湮灭而不用淹灭,那显得很不专业.让人笑话