Compton-hullámhossza
Formula Compton-hullámhossza nyerik a de Broglie hullámhossz helyettesítve a részecske v sebesség a fény sebessége c:
Az elektron, λ e C ≈ 0,0242 Å ≈ 2,4263102367 (11) · 10 -12 m; [1] a proton, λ p C ≈ 0,0000132 A ≈ 1,32140985396 (61) · 10 -15 m [1].
Egy is mondhatnánk, hogy a Compton-hullámhossza a részecske egyenlő a hullámhossz egy foton energia megegyezik az energia a részecske nyugalmi.
A fenti Compton-hullámhossza
A modern fizikában gyakran használják a redukált Compton-hullámhossza, ami kevesebb, mint 2-szer π. A fenti a Compton-hullámhossza az inverz Compton hullám száma:
Az elektron, λ e C ≈ 0,00386 Å ≈ 3,8615926764 (18) · 10 -13 m; [1] a proton, λ p C ≈ 0,0000021 A ≈ 2,10308910109 (97) · 10 -16 m [1].
A nukleáris fizika és elemi részecskék is fontos (meghatározott) Compton-hullámhossza:
A fenti Compton-hullámhossza gyakran merül fel az egyenleteket kvantummechanika és kvantumtérelméletben. Tehát a relativisztikus Klein - Gordon egyenlet egy szabad részecske
Ez az érték (a négyzet) működik, mint egy szorzót a jobb oldalon. Ugyanaz, mint az megjelenik a Dirac-egyenlet:
Bár nem része a hagyományos nézetet a Schrödinger egyenlet a Compton-hullámhossza kifejezetten, akkor lehet átalakítani, hogy ez a „látszólagos”. Így, tranziens Schrödinger egyenlet egy elektron egy hidrogénatom egy töltés száma Z nucleus
Meg lehet osztani ℏ c és újraírható cserélni az elemi töltés e a finom szerkezetű állandó α:
Ennek eredményeként a Compton-hullámhossza bekövetkezik mint tényező az első távon a jobb oldalon.
Kvantumelméletben gyakran használt természetes képletű egységeket egyszerűsíti a rendszert, amelyben a fénysebesség és Planck állandó értéke 1. Az ilyen rendszerben egységek Compton részecskék hosszát egyszerűen vissza a súlya: λC = 1 / m.
A név „Compton hullámhossz” annak a ténynek köszönhető, hogy az érték a λ e C meghatározza a változás elektromágneses sugárzás hullámhossza a Compton hatást.
A részecske lokalizált területen a lineáris méretei nem több, mint? C. szerint kapcsolatban egy kvantummechanikai bizonytalanság bizonytalanság impulzus legalább mc és bizonytalanság energiája legalább mc ². amely elegendő ahhoz, hogy pár részecske-antirészecske tömeges m. A területen az elemi részecske, általánosságban elmondható, hogy nem lehet úgy tekinteni, mint egy „pont tárgy”, mert az idő tölti a „részecske-párok”. Ennek eredményeként a kisebb távolságok? C. részecske egyfajta rendszer végtelen számú szabadsági fokkal és kölcsönhatása kell leírni keretében kvantumtérelméleti -, hogy az alapvető szerepét a λC paramétert. meghatározzuk a minimális hiba, ami mérhető koordinátája a részecske nyugalmi keretben. Különösen, az átmenet a köztes állapotban „részecske-pár”, amely alatt végezzük
λ / p. jellemző a szétszórt fény hullámhossza λ. A λ ≤ λC vezet sérti a törvényeket a klasszikus elektrodinamika a Compton hatást.
Tény, hogy minden esetben, a méret a terület, ahol a részecske már nem egy „pontszerű objektum” nem csak attól függ a Compton-hullámhossza, hanem a Compton-hullámhossza más részecskék, amelyben egy adott részecske dinamikusan fejlődő. De például az leptonokat, amelyek nem rendelkeznek erős kölcsönhatás, az átmenet a másik állam nem valószínű (azt mondhatjuk, hogy ez ritka, és megköveteli a sok idő). Ezért lepton „coat” a gőz, mintha átlátszó, és sok problémát a leptonok jó pontossággal lehet tekinteni, mint egy „pont részecskék”. Nehéz Hadron például N. nukleonra effektív mérete a régióban, ahol a kezd kialakulni „coat”, sokkal Compton nukleonra Compton meghatározott hosszúságú, hossza a fény a hadron - pion π (vegye figyelembe, hogy λ π C ≈ 7 λ N C). A területen a lineáris dimenziója λ π C nukleonokat nagy intenzitással (miatt az erős kölcsönhatás) átjut a közbenső állapotokat „nukleonra + pionokról”, így nukleonra „coat”, ellentétben a leptonok sűrű.
Ezáltal az effektív terület, ahol a részecske már nem jelenik meg, mint egy „pont”, ez határozza meg nem csak a mindenkori Compton-hullámhossza, hanem a állandóit a kölcsönhatás a részecske más részecskékkel (mezők).