Доказать невозможность осуществления в вакууме:
а) перехода фотона в электрон-позитронную пару;
б) излучения фотона свободным электроном.

    а) γ → e+ + e-. Обозначим энергии электрона и позитрона в СЦИ соответственно Eи E+. Тогда в начальном состоянии s = 0, в конечном s = (E+ E+)2/c4 ≥ 4me2 >0. Следовательно, данная реакция запрещена. Также не возможна и обратная реакция аннигиляции в один фотон  e+ + e- → γ.
    б) e- → e- + γ. Приравняем s-инвариант в СЦМ в начальном и конечном состояниях:
me2 +(Ee + Eγ)2/c4. Поскольку Ee ≥ mec2, то данное равенство выполняется только при Eγ = 0. Данный процесс возможен при наличии внешнего электромагнитного поля, в котором электрон, ускоряясь, излучает фотоны. Соответственно и обратный процесс поглощения фотона e- + γ → e- запрещен для свободного электрона и может происходить, например, в кулоновском поле ядра.

На головную страницу

Рейтинг@Mail.ru