Фотоны соотношение между энергией и импульсом

Исследования рассеяния нейтронов и фотонов представляют собой различные способы анализа фононного спектра главным образом из-за того, что они характеризуются совершенно разными соотношениями между энергией и импульсом [c.97]

В диапазоне энергий, представляющих интерес для измерений фононного спектра, эти два соотношения между энергией и импульсом сильно отличаются друг от друга (фиг. 24.1). Однако та часть общего рассмотрения, в которой не используется конкретный вид зависимости от р, во многом совпадает для обоих случаев. Поэтому, хотя мы начинаем с обсуждения рассеяния нейтронов, позднее мы сможем применить к случаю фотонов те из результатов проведенного рассмотрения, которые не зависят от конкретной формы (24.1) соотношения между энергией и импульсом для нейтронов. [c.98]

В точности те же законы сохранения (энергии и квазиимпульса) применимы к рассеянию фотонов на ионах, образующих кристалл, однако в случае фотонов из-за совершенно иной количественной формы соотношения между энергией и импульсом получить простую прямую информацию о всем фононном спектре гораздо труднее, чем в случае рассеяния нейтронов ). Наиболее распространены два метода (каждый из которых имеет свои пределы применимости) — это методы, в которых используется неупругое рассеяние рентгеновских лучей и видимого света. [c.107]

Равенство (1.6) можно также получить непосредственно, пользуясь соотношением между массой и энергией. Поскольку энергия фотона задается формулой (1.2), его инертная масса равна т = Е/с = й(о/с и, следовательно, импульс выражается в виде р = тс = йю/с. Заметим, что фотон не может покоиться, и поэтому речь идет о массе фотона, движущегося со скоростью света. Масса же покоя фотона равна нулю. [c.24]

Расчетные методы квантовой электродинамики успешно применяются и для расчета практически важных процессов взаимодействия Y-квантов с атомами и ядрами. В этих расчетах ядро трактуется просто как точечный, или размазанный по объему ядра, но жестко связанный, заряд Ze. Здесь, конечно, надо иметь в виду, что, кроме таких чисто электромагнитных взаимодействий, могут идти еще фотоядерные реакции (см. гл. IV, И), а также процессы, связанные с поляризуемостью ядер. Однако интерференция между этими разнородными процессами практически отсутствует. Поэтому все их можно рассчитывать независимо. В чисто электромагнитном взаимодействии у-квантов с атомами и ядрами практически важнейшими процессами являются фотоэффект и рождение пар. Фотоэффект состоит в том, что у-квант поглощается атомом, из которого вылетает электрон. Свободный электрон поглотить фотон не может, так как при этом нельзя одновременно соблюсти законы сохранения энергии и импульса. Очевидно поэтому, что фотоэффект в основном будет идти при энергиях, сравнимых с энергией связи электрона в атоме, и что основную роль (порядка 80% при has > /, где I — ионизационный потенциал) будет играть фотоэффект с самой глубокой /С-оболочки атома. И действительно, сечение фотоэффекта резко падает при увеличении энергии у-кванта. Закон сохранения импульса при фотоэффекте практически не действует, потому что ядру фотон может отдать большой импульс, практически не передавая ему энергии (из-за большой массы ядра). Закон сохранения энергии выражается соотношением Эйнштейна [c.339]

Частота ы и волновой вектор к характеризуют волновые свойства монохроматического излучения, а энергия е и импульс р — корпускулярные. Второе соотношение (9.48), связывающее импульс фотона с волновым вектором, неизбежно следует из первого, связывающего энергию с частотой, если обратиться к требованию равноправия всех инерциальных систем отсчета, т. е. к принципу относительности. В самом деле, энергия (деленная на постоянный множитель с) и импульс частицы образуют четырехмерный вектор (е/с, р), а частота (деленная на с) и волновой вектор образуют четырехмерный волновой вектор (ы/с, к) монохроматической волны. При переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой пространственные и временные компоненты 4-векторов в соответствии с преобразованиями Лоренца (8.7) перемешиваются друг с другом. Фундаментальное соотношение е=йо) между временными компонентами 4-векторов (е/с, р) и (ы/с, к) будет удовлетворять требованию релятивистской инвариантности, т. е. выполняться одновременно во всех системах отсчета, тогда и только тогда, когда такое же соотношение р=Йк имеет место и между их пространственными компонентами. [c.468]

Фиг. 24.1. Соотношения между энергией и импульсом для нейтрона (п) и фотона (у). При h = 10 см-> эти энергии составляют = 2,07- Ю2П-19 эВ и = 1,97-10 -5 эВ. Типичные тепловые энергии лешат Е заштрихованной полосе или вблизи нее.

Поскольку каждый фотон несет энергию йи, концентрация фотонов равна н Дйсо). Фотоны движутся к поверхности тела по нормали со скоростью с. Следовательно, число фотонов, падающих в единицу времени на единицу поверхности тела, равно w/(fi(a). Универсальный характер соотношения между массой и энергией позволяет заключить, что, обладая энергией, фотон должен обладать также и массой, а поскольку он движется, он должен иметь также и определенный импульс. [c.23]

Процесс ВРМБ можно описать классически как параметрическое взаимодействие между волнами накачки, стоксовой и акустической. Благодаря электрострикции накачка генерирует акустическую волну, приводящую к периодической модуляции показателя преломления. Индуцированная решетка показателя преломления рассеивает излучение накачки в результате брэгговской дифракции. Поскольку решетка движется со звуковой скоростью частота рассеянного излучения испытывает доплеровский сдвиг в длинноволновую область. В квантовой механике такое рассеяние описывается как уничтожение фотона накачки и одновременное появление стоксова фотона и акустического фонона. Из законов сохранения энергии и импульса при рассеянии вытекают соотношения для частот и волновых векторов трех волн [c.258]

С подстановкой в него СЕОрсхти звука о дали хорошее согласие с экспериментальными результатами. Это служит явным подтверждением справедливости основных соотношений (2.51-5) и (2.51 6 между частотами или волновыми числами лазерной и стоксовой волн и волны давления, полученных для вынужденного рассеяния Бриллюэна. Следует отметить, что в корпускулярном представлении (электромагнитные волны -> фотоны акустические волны -) фононы) эти соотношения выражают законы сохранения энергии и импульса. [c.217]

Энергия фотона (согласно предположению Планка) /и/, а его импульс (по формуле Эйнштейна) р = ро , а — 1, р = ки/с. Между ними выполняется соотношение Ни = ср как для всякой уль-трарелятивистской частицы. В астрофизической теории переноса излучения используется не круговая, а обычная частота I/. Поэтому постоянная Планка не перечеркивается. [c.11]

Вычислите кинетическую энергию Wk электронов, получив ших импульс в направлении, составляющем угол ф с направле нием падения Ох, как функцию отношения а. = (комптонов ская длина волны больше длины волны падающего фотона) Найдите соотношение между углами ф и 0. Покажите в полярной системе координат зависимость энергии рассеянного фотона и электрона отдачи от углов ф и 0. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...