kollision av elektron och positron
Hej, håller på med en uppgift i min bok som lyder såhär:
"En elektron och en positron med lika stor hastighet kolliderar front mot front. Partiklarna försvinner, och det uppstår två fotoner.
a) Varför kan det inte uppstå bara en foton i processen?
b) De två fotonerna rör sig i rakt motsatta riktningar och har lika stor energi. Förklara det. Beräkna fotonenergin när elektronen och positronen hade hastigheten 1.80 * 10^8 m/s före kollisionen.
Jag gissar att det har någonting med rörelsemängden att göra, i båda frågorna? Men fattar inte mycket här ärligt talat. Kan någon hjälpa mig?
Vi tar a-uppgiften först. Ja, det har någonting med rörelsemängden att göra.
Rörelsemängden hos en partikel är massan gånger hastigheten, eller hur? Positronen är elektronens antipartikel, vilket betyder att de har exakt lika stor massa (men olika tecken på laddningen). Eftersom det står i uppgiften att partiklarna har lika stor hastighet så de därmed också lika stor rörelsemängd.
Hur stor är alltså den totala rörelsemängden av båda två tillsammans före kollisionen? (I uppgiften står det att de krockar front mot front, vilket betyder att deras hastigheter är motriktade varandra).
JohanF skrev:Vi tar a-uppgiften först. Ja, det har någonting med rörelsemängden att göra.
Rörelsemängden hos en partikel är massan gånger hastigheten, eller hur? Positronen är elektronens antipartikel, vilket betyder att de har exakt lika stor massa (men olika tecken på laddningen). Eftersom det står i uppgiften att partiklarna har lika stor hastighet så de därmed också lika stor rörelsemängd.
Hur stor är alltså den totala rörelsemängden av båda två tillsammans före kollisionen? (I uppgiften står det att de krockar front mot front, vilket betyder att deras hastigheter är motriktade varandra).
Ja, den totala rörelsemängden av båda partiklarna före kollisionen måste ju vara noll. Men varför kan det inte uppstå bara en foton? Är det för att rörelsemängden måste ta ut varandra även efter kollisionen, och det därför måste vara två fotoner med samma hastighet fast motsatt rörelseriktning? Det är alltså inget alternativ att det till exempel skapas 0 fotoner antar jag.
Bra! Nä noll fotoner är inget alternativ i frågan. Det bildas ju massor av energi i kollisionen som måste befinna sig i någon form, men du och jag kan nog alldeles för lite om antipartiklar för att spekulera om detta.
Då kanske du kan lösa b-uppgiften också?
