正负电子湮灭之杖时一般会产生两个反向的光子...

正电子_百度百科
正电子,又称阳电子、、正子,的一种,带正电荷,质量和电子相等,是电子的反粒子。最早是由狄拉克从理论上预言的。日,的安德森等人向全世界庄严宣告,他们发现了正电子。正电子的发现是利用云雾室来观测的。在云雾室中充入过饱和的乙醚气,当物质放射出正电子时,正电子穿过云雾室,在正电子运行轨道中出现液滴线,通过外加磁场测量正电子的偏转方向及半径就可以知道它的带电符号,及(带电量与质量的比值)从而确定正电子的性质。正电子的发现开辟了反物质领域的研究。
其实在安德森之前,曾有一对夫妇——约里奥·(皮埃尔·的女婿与女儿)首先观察到正的存在,但这并未引起他们的重视,从而错过了这一伟大发现。这对居里夫妇也为人类作出过杰出贡献,他们除错过了正电子的发现外,还同样错过了的发现及的发现,以致于三次走到的门槛前而终未能破门而入。但因他们在放射性方面的杰出贡献,他们仍获得了1935年的。
正电子,其为m=9.1×10-31千克,电量为g=+1.6×10-19库仑,与电子相同。正电子是如何被检测出来的呢?这就要借助于中的了。
我们知道,每一种都存在饱和蒸汽压[1]
,当外界压强大于该物质的饱和蒸汽压时,这种物质的蒸汽就开始成液滴。但是如果蒸汽很纯净,这时即使外界压强超过了它的饱和蒸汽压,蒸汽却不会自动凝结,这就成了过饱和气体。如果这时在过饱和气体中加上一个很小的扰动,如带电粒子的存在或其它的存在,就会以这个杂质为核心迅速凝结成小液滴。因此当带电粒子在过饱和蒸汽中飞行时,就会沿着粒子飞行的径迹凝结,从而我们通过观测这些液滴的轨迹,就可以知道粒子的运动情况,这就是,是由著名物理学家发明的,因此又名威尔逊云室。
正电子(Positron,e+),又称阳电子
正电子是电子的,除带外,其它性质与电子相同。正电子是不稳定,遇到电子会与之发生(Annihilation),放出两个伽玛光子(gamma ray photon),每个为0.511MeV 。当正电子与接触时,就会与核外电子发生湮灭,这就是正电子炮的原理。正电子不是地球上物质的基本成分。正电子虽然比较稳定,但一碰到电子就会很快湮灭而转变为,所以不容易观测到。
正电子的发现使人联想到是否存在,......,已经证实每种粒子都存在一种和它对应的反粒子。
有人设想,用反粒子制造(例如),上述粒子的获得,是向制造迈进的很大的一步.物质和反物质的结合中(湮灭中),可释放大量的能量(比高几个数量级),未来有可能携带某种物质和这种物质的反物质作为能源。
若要实现人类载人探索的伟大梦想,我们需要数吨化学燃料,相反,若使用反,则仅需数十毫克,理论速度极限可达的十分之一。然而,事实上,这种动力的诞生也伴随着代价。有些反物质的反应会生成大量高能。能分解内,因此,它们会对人体有害。另外,高能伽马射线由于会使制造材料的破裂,会让发动机本身也具有。
正电子虽然有了理论预言,但在上还未发现。19世纪30年代的科学界不轻易承认新粒子的存在。而是认为带正电的粒子只有,所以有人认为中所出现的带正电的粒子很可能就是质子,不然为什么在实验上没有发现呢?这个想法包括狄拉克本人也曾有过。
时隔不久,1932年狄拉克的预言很快被实验证实了,那是美国物理学家()在研究宇宙射线在磁场中的偏转情况时发现的。当时,他正同密立根(的测定者)一起研究是还是粒子的问题。那时大多数人同意的论证,认为宇宙射线是带电粒子,密立根对此很不满意。安德森于是想弄清楚进入的在强磁场作用下会不会转弯。他在中拍摄了一张照片,这张照片使他一夜没合眼。他发现,宇宙射线进入穿过铅板后,轨迹确实发生了弯曲,而且,在高能宇宙射线穿过铅板时,有一个粒子的轨迹和电子的轨迹完全一样,但是弯曲的方向却“错”了。这就是说,这种前所未知的粒子与电子的质量相同,但却相反,而这恰好是狄拉克所预言的正电子。当时安德森并不知道狄拉克的预言,他把所发现的粒子叫做“正电子”。第二年,安德森又用轰击方法产生了正电子,从而从实验上完全证实了正电子的存在。从此以后,正电子便正式列入了的行列。
是第一个观测到正反物质湮灭的人,也是物理学史上第一个发现了反物质的物理学家。这个发现足以使赵忠尧获得诺贝尔奖,当时皇家学会也曾郑重考虑过授予他诺贝尔奖。不幸的是,有一位在工作的物理学家对赵忠尧的成果提出了疑问,虽然后来事实证明赵忠尧的结果是完全准确的,错误的是提出疑问的科学家,但这却影响了赵忠尧的成果被进一步确认。1936年,为了表彰正电子的发现这一重要成就,把诺贝尔物理学奖授予了1932年在云雾室中观测到正电子径迹的安德逊,而不是1930年首先发现了正负电子湮灭的赵忠尧。(安德逊也承认,当他的同学赵忠尧的实验结果出来的时候,他正在赵忠尧的隔壁办公室,当时他就意识到赵忠尧的实验结果已经表明存在着一种人们尚未知道的新物质,他的研究是受赵忠尧的启发才做的。)当然,后来,作为正电子的发现者被证明(在赵老逝世前一年,终于可以告慰世人和赵老英魂)。
电子对的产生及湮灭使人们对基本粒子的认识发生了重大的变化,人们不得不重新考虑究竟什么是基本粒子问题。本来基本粒子意味着这些粒子是构成物质最基本的、不可再分的单元,象电子这样的基本粒子既不能产生,也不会消灭。然而,发现在适当的条件下,正、负可以成对地产生或湮灭,也就是说可以相互转化。物质的各种形态可以相互转变,这在认识上无疑是个巨大的飞跃。在这以后又发现了更多的反粒子,因而更多的事实反复证实了这一规律。
1936年,安德森因发现正电子而获得了该年度的,时年仅为31岁。
在T=5*10^9K的温度下光子可以较高程度的反应生成正负电子对,体系时正电子数量和光子数量大致相等。
恒星们主要的核反应就会释放出正电子,比如我们的太阳,其中每时每刻都在发生如下反应:四个质子聚合成1个氦核,同时释放出两个电子中微子和两个正电子。
比如放射性同位素磷30就会通过正β衰变释放正电子。
利用能量高于1兆电子伏的γ射线辐射铅板、薄金属箔、气态媒质等都有可能观察到正电子的出现。
正电子发射断层成像
正电子发射断层成像(PositronEmissionTomography)系统是利用正电子同位素衰变产生出的正电子与人体内负电子发生湮灭效应这一现象,通过向人体内注射带有正电子同位素标记的化合物,采用符合探测的方法,探测湮灭效应所产生的γ光子,得到人体内同位素的分布信息,由计算机进行重建组合运算,从而得到人体内标记化合物分布的三维断层图像[2]
PET是直接对脑功能造影的技术,其基本原理是:给被试注射含放射性同位素的示踪物,同位素放出的正电子,与脑内的负电子发生湮灭而释放出γ-射线。通过记录γ-射线在大脑中的位置分布,可以测量区域脑代谢率(rCMR)和区域脑血流(rCBF)的改变,以此反映大脑的功能活动变化[2]
PET可用于精神分裂症、抑郁症、毒品成瘾症等的鉴别诊断、了解患者脑代谢情况及功能状态,如精神分裂症患者额叶、颞叶、海马基底神经节功能异常等。应用PET显像,可以测定脑内多巴胺等多种受体,从分子的水平上揭示了疾病的本质。这是其他方法所不能比拟的[2]
PET的局限性:成像时间较长(至少要几十秒),只能采用区组设计(Blockdesign)的实验模式;成像时受放射性同位素的限制,不适用于单个被试的重复研究。同一被试不宜频繁参加实验,不利于那些需要被试多次参加实验的研究;系统造价很高,除PET扫描机外,一般还需配备一台加速器,用以制备半衰期只有123s的15O等同位素[2]
1928年狄拉克把相对论引进了量子力学,建立了相对论形式的薛定谔方程,也就是著名的狄拉克方程。这一方程具有两个特点:一是满足相对论的所有要求,适用于运动速度无论多快电子;二是它能自动地导出电子有的结论。这一方程的解很特别,既包括正能态,也包括负能态。狄拉克由此做出了存在正电子的预言,认为正电子是电子的一个镜像,它们具有严格相同的质量,但是电荷符号相反。狄拉克根据这个图象,还预料存在着一个电子和一个正电子互相湮灭放出光子的过程;相反,这个过程的逆过程,就是两个光子湮灭产生出一个电子和一个正电子的过程也是可能存在的。1932年,美国物理学家安德森(1923-)在研究宇宙射线簇射中高能电子径迹的时候,奇怪地发现强磁场中有一半电子向一个方向偏转,另一半向相反方向偏转,经过仔细辨认,这就是狄拉克预言的正电子。后来很快又发现了γ射线产生电子对,正、负电子碰撞“”成等现象,全面印证了预言的正确性。的工作,开创了和的理论和实验研究。正电子就这样从理论上被推导了出来。
.百度文库[引用日期]
中国电子学会(Chinese Instit...
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>>>在正负电子“湮灭”实验中,产生的两个光子的总能量是多少?(已知me..
在正负电子“湮灭”实验中,产生的两个光子的总能量是多少?(已知me=0.000 549 u)
题型:计算题难度:中档来源:同步题
解:正、负电子“湮灭”造成质量亏损,生成核能,以光子的形式存在,由质能方程可求出总能量核反应方程为反应前,正、负电子的总质量为5.49×10-4 u×2=1.098×10-3 u反应后生成物是两个光子,它们的质量为零,则质量亏损为:△m=1.098×10-3 u相应放出的光子的能量△E=1.098×10-3×931.5 MeV=1.02 MeV
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据魔方格专家权威分析,试题“在正负电子“湮灭”实验中,产生的两个光子的总能量是多少?(已知me..”主要考查你对&&核能,爱因斯坦质能方程&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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核能,爱因斯坦质能方程
爱因斯坦智能方程:1、核能:核反应中放出的能叫核能。 2、当r<10-15 m时,核子间相互作用力(核力)起作用。原子核是原子凭借核力结合在一起构成的,而把核子分开所需要的能量,就是原子核的结合能。结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。 3、质量亏损:核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。 4、质能方程:爱因斯坦的相对论指出,物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E=mc2,这就是爱因斯坦的质能方程。 质能方程的另一个表达形式是:ΔE=Δmc2。 核反应方程的书写方法:
某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应,常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型,无论写哪种类型的核反应方程,都应注意以下几点: (1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律。有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律(例如裂变和聚变方程常含能量项)。 (2)核反应方程的箭头(→)表示核反应进行的方向。不能把箭头写成等号。 (3)写核反应方程必须要有实验依据,绝不能毫无根据地编造。 (4)在写核反应方程时,应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上,然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核 (或未知粒子)的电荷数和质量数,最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子),并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。
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正负电子湮灭生成可控光子纠缠的研究
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官方公共微信静止的正负电子对湮没时产生两个光子,若其中一个光子再与一个静止电子相碰,求它能给予这电子的最大速度_百度作业帮
静止的正负电子对湮没时产生两个光子,若其中一个光子再与一个静止电子相碰,求它能给予这电子的最大速度
静止的正负电子对湮没时产生两个光子,若其中一个光子再与一个静止电子相碰,求它能给予这电子的最大速度
设光子刚产生时的能量为E1,碰后光子的能量为E2,电子静质量为Me,动质量为M,动量为p,则电子偶湮灭产生两光子有:2E1=2Me(c^2)
(1)光子与电子碰撞能量和动量守恒有:E1+Me(c^2)=E2+M(c^2)
E1/c=-E2/c+p
(3)对电子有:[M(c^2)]^2=(pc)^2+[Me(c^2)]^2
由(1)式算出E1,代入(2)式算出E2,代入(3)式算出p,代入(4)式算出M与Me的关系即可算出电子的速度.不过要注意(3)式中(-E2/c)是带负号的,说明光子碰后反向;如果负号没带(即光子碰后速度方向没变),算出来电子的速度为c或0,这是没有意义的,说明光子碰后速度必须反向.此题最终答案是v=0.8c.
解答者:shizhaoyang一对正负电子相遇后转化为光子的过程被称之为湮灭.①静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子,且_百度知道
一对正负电子相遇后转化为光子的过程被称之为湮灭.①静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子,且
1×10-31kg?s,且两个光子呈180°背道而驰,这是为什么,普朗克恒量为h=6.63×10-34J?②电子质量m=9,真空中光速c=3×108m/s一对正负电子相遇后转化为光子的过程被称之为湮灭.①静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子
提问者采纳
63×10-34J,又:1px solid black">E2=hv=λ==代入数据得.1×10-31kg:font-size;②电子质量m=9:1px">hcλ所以:1px solid black">2hcE=<table cellpadding="-1" cellspacing="-1" style="margin-wordWrap,由于光子既有能量,一对静止的正负电子湮灭后产生的光子的频率是2
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