واپرتوِش و جفت سازي

[خروش]

واپرتوِش و جفت سازي
برخورد ماده با پادماده، واپرتويدن را بدنبال دارد و ماده يكپا رچه به انرژي (پرتو آهنكهربايي ) تبديل مي شود.

انرژي W ، پيدا شده از واپرتوِش (Annihilation = Paarvernichtung =Zerstrahlung)
با جرم m، كه فرافزود ِ (مجموع ِ) جرم ِ دو ذره از ميان رفته است، متناسب است.

هنگام جفت سازي الكترون-پزيترون (ركُمبيناسيون) جرم بدست آمده
برابر است با : m =m(e-) + m(e+)
i
در قانون هم ارزي ماده- انرژي اينشتين
W=mc^2
c تنداي (سرعت) نور است
c=2،9979 .10^8 m/s
و براي واپرتوِش الكترون - پُزيترُن داريم:
W=2. 0،511MeV= 1،022MeV=1،6374.10^-13 Ws


-b جفت سازي و a- واپرتوِش


هنگامي كه پرتوها از انرژي بسنده اي برخوردار باشند، مي تواند روند ِ وارون
واپرتوِش، روند جفت سازي انجام پذيرد و براي نمونه روند جفت سازي الكترون - پُزيترُن
بدست آيد. از قانون هم ارزي ماده - انرژي اينشتين:

1kg = 9. 10^16 Ws/c^2= 5،6. 10^35 eV/c^2
بدست مي آيد.
همچنين بجاي نوشتن جرم يك ذره در يكاي kg ، مي توان آنرا در انرژي
هم ارز آن Ws/c^2 و يا eV/c^2 نوشت.
بن مايه:
http://www.ipf.uni-stuttgart.de/lehre/p ... pitel1.pdf

[MRT]

با سلام :

اينك يك سوال بسيار مهم مطرح ميشود و آن اينكه چرا تابش گاما در خلاء نمي‌تواند به زوج الكترون - پوزيترون تبديل شود و ميبايست حتما با اتمي مثل هليم برخورد داشته باشد تا اين فرآيندها شكل گيرند .

شاد و پيروز باشيد .

[ghazal]

چرا تابش گاما در خلاء نمي‌تواند به زوج الكترون - پوزيترون تبديل شود و ميبايست حتما با اتمي مثل هليم برخورد داشته باشد تا اين فرآيندها شكل گيرند .

خوب اینکه دلیلش واضحه.این اتفاق نمی افته چون تکانه نمیتونه(همزمان با انرژی) طی این فرآیند پایسته بمونه.حتما باید جسم سومی باشه که این تکانه اضافی رو حمل کنه.
البته تا جایی که من اطلاع دارم این اتفاق یعنی تولید زوج با یک فوتون رخ میدهد.اما برام جالب بود که تصویر بالا اینرو نشون میده که دو تا پرتو گاما در تولید زوج دخیل بودن.من تا حالا چیزی در این مورد نشنیده بودم!!شاید این یکی بتونه توی خلا هم اتفاق بیفته.


موفق باشید.

[خروش]

در نوشته بالا تنها، تراز انرژي و قانون هم ارزي
اينشتاين بررسي شده و در باره پايستگي گشتاور[ تكانه، اندازه حركت (momentum ) ]
چيزي گفته نشده است.
@ ghazal:
تا آنجا كه من آگاه شدم هردو مورد ممكن است.
پرسشي كه من دارم اينست كه آيا ميان فرايند "گاما+ گاما ==>الكترون + پُزيترون" و
"فوتون==>الكترون + پُزيترون" تفاوتي است؟. آيا در هر دو مورد
وجود يك هسته براي برقراري پايستگي لازم است؟
پيش نياز اينكه ميزان انرژي بايد بالاي
يك مميز... مگا الكتروولت باشد در هر دو حال برقرار است.

[MRT]

اينك يك سوال مهمتر مطرح ميشود و آن اينكه چرا تابش گاما به جاي پديدار كردن زوج الكترون - پوزيترون ، پروتون - پاد پروتون بوجود نمي‌آورد . اين نظريه نياز به بازنگري دارد و نظريه جايگزين به نظر من اين است كه چون عدد اتمي هليم 2 است ، يعني هليم دو پروتون در هسته و دو الكترون در اوربيتال S1 دارد و به اين علت گاز خنثي محسوب ميشود . ولي دو الكترون نمي‌توانند يك ديگر را در يك تراز تحمل كنند مگر اينكه به اصطلاح امروزي اسپينشان مخالف يكديگر باشد ولي من مي‌گويم اسپين آنها در ديد ناظر مخالف باشد تا قطبين متضاد رو در روي يكديگر قرار گرفته و دافعه الكتريكي تبديل به جاذبه مغناطيسي شود يعني شكل زير .



در اين حالت به نظر من الكترونها با هم پيوند بر قرار مي‌كنند و تشكيل يك زوج الكترون - الكترون مي‌دهند .

اما تابش گاما : همانطور كه مي‌دانيم اشعه گاما از نوع امواج الكترومغناطيس مي‌باشد ، البته با فركانس بسيار زياد . طبق تعاريف فعلي موج الكترومغناطيس نوسان سينوسي يك ميدان الكتريكي است كه يك ميدان مغناطيسي مشابه نيز در راستاي عمود بر آن پديدار ميشود . به شكل ( نمودار ) زير توجه نماييد .



همانطور كه ميدانيم انرژي موج گاما در 0 ، 2π ، π برابر صفر است يعني دوره تناوب a 0±kπ. اگر در اين دوره تناوب ، اشعه گاما با زوج الكترون - الكترون ملاقاتي داشته باشد هيچ اتفاقي روي نمي‌دهد . ولي همانطور كه ميدانيم انرژي موج گاما در π/2 و 3π/2 ماكزيمم است يعني دوره تناوب a π/2±kπ . اگر در اين دوره تناوب ، اشعه گاما با زوج الكترون - الكترون ملاقاتي داشته باشد ، بسته به فاز موج گاما كه منفي باشد يا مثبت ، انرژي موج در يكي از الكترونها بسته به وضعيت قطبين مغناطيسي آن الكترون ، تخليه شده و تابش گاما مستهلك ميشود . در اين وضعيت انرژي دريافتي باعث تشديد ميدان الكتريكي و مغناطيسي ( الكترومغناطيسي ) يكي از الكترونها ميشود كه مسلما مقداري از آن توسط ميدان مغناطيسي مشترك به الكترون مجاور شارژ ميشود ولي عمده انرژي گاما در الكترون اول باعث وارونگي ميدان الكتريكي خواهد شد . چنين به نظر ميرسد كه علت اين وارونگي ميدان ، بيشتر به ساختار ذرات مربوط ميشود . در اين حالت چون جهت ميدان الكتريكي در پوزيترون وارونه شده است ، الكترون - پوزيترون هم ديگر را به شدت مي‌رانند و علت اين رانش قرار گرفتن قطبين مغناطيسي هم نام در جوار يك ديگر است براي اينكه با وارونه شدن ميدان الكتريكي در يك الكترون ، قطبين مغناطيسي آن هم معكوس خواهد شد ، الكترون - پوزيترون از هم جدا شده و در آشكار ساز مشخص ميشوند .
و اما در مورد خلاء ، در خلاء امكان پديدار شدن تمامي ذرات با زوج‌هايشان ممكن است ، ولي نه به مقدار فراواني كه در اطاق گاز هليم توليد و منتشر ميشود . در واقع در خلاء مقداري زوج ماده - ماده يافت ميشود كه تصادم اينها با يكديگر عامل اصلي انرژي نوسان خلاء است .

[ghazal]

تا آنجا كه من آگاه شدم هردو مورد ممكن است.

میشه منبعش رو به منهم معرفی کنید؟ممنون

آيا ميان فرايند "گاما+ گاما ==>الكترون + پُزيترون" و "فوتون==>الكترون + پُزيترون" تفاوتي است؟. آيا در هر دو مورد وجود يك هسته براي برقراري پايستگي لازم است؟

مسلما تفاوت هست هرچند انرژی هر دو در یک حده ولی به نظر من فرآیند تولید زوج از دو پرتو اتفاقی است که اگه وجود داشته باشه(من هنوز شک دارم)در خلا میتواند رخ بدهد چون همونطوری که از تصویر پیداست تکانه اولیه و نهایی زوجها (پرتو و ذره)صفره!پس نیازی هم به یک هسته نیست.

آن اينكه چرا تابش گاما به جاي پديدار كردن زوج الكترون - پوزيترون ، پروتون - پاد پروتون بوجود نمي‌آورد .

این اتفاق هم میتواند رخ بدهد منتها محتوای انرژی پرتوهای گاما باید حدود 1800 برابر پرتوهای فعلی تشکیل دهنده زوج الکترونی باشد!!!چون جرم پروتن حدود 1800 برابر جرم الکترون است.انرژی چنین پرتویی باید حدود 2Gev باشد!!من تصور نمیکنم هسته ای وجود داشته باشد که بتواند چنین پرتو گامای پرقدرتی تولید کند!!ضمن اینکه حتما اطلاع دارید که اشکارسازی چنین پرتوهایی بخاطر طول موج فوق العاده کوتاهشان از نظر عملی آسان نخواهد بود.من فکر میکنم به این خاطر باشد که ما تولید زوج پروتون را نمیبینیم.

نظريه جايگزين به نظر من اين است كه چون عدد اتمي هليم 2 است

این درست نیست چون نیازی نیست که هسته سنگین حتما هلیم باشد!!هر هسته ای میتواند چنین کارکردی داشته باشد .اصلا یک هسته یونیزه هم کافیست!!پس نظر شما فاقد اعتبار است.

در واقع در خلاء مقداري زوج ماده - ماده يافت ميشود كه تصادم اينها با يكديگر عامل اصلي انرژي نوسان خلاء است .

خلا یعنی فاقد هر گونه انرژی!حالا چطور انرژی به حد Mev رسیده و توانسته تولید زوج بکند.(حالا قوانین پایستگی به کنار!!!)؟؟اثر کازیمیر منظور نیست.

[MRT]

این درست نیست چون نیازی نیست که هسته سنگین حتما هلیم باشد!!هر هسته ای میتواند چنین کارکردی داشته باشد .اصلا یک هسته یونیزه هم کافیست!!پس نظر شما فاقد اعتبار است.

منظور كلي من اين است كه در پيرامون هسته ميبايست يك اوربيتال پر ( دو الكترون ) وجود داشته باشد تا اين پديده روي دهد . كه مسلما اين آزمايش با اتم هيدروژن جواب نخواهد داد . براي اينكه اتم هيدروژن تك الكتروني است . پس نظريات امروزي فاقد اعتبار است كه مي‌گويد پرتو گاما ميتواند زوج الكترون - پوزيترون پديدار كند ، بلكه پرتو گاما زوج الكترون - الكترون را تبديل به زوج الكترون - پوزيترون مي‌كند .

[خروش]

تا آنجا كه من آگاه شدم هردو مورد ممكن است.

میشه منبعش رو به منهم معرفی کنید؟ممنون

گونه نخست: روند جفت سازي با بودن دو پرتو گاما با انرژي بسنده است كه در بالا آوردم،
به همراه بنمايه (منبع) آن.
گونه دوم: كه يك فوتون با انرژي بسنده در ميدان يك هسته است، كه خود شما نيز به آن اشاره
نموديد. كم و بيش در همه كتاب ها وسايت هاي آمده است براي نمونه:
http://www.ipf.uni-stuttgart.de/lehre/p ... pitel3.pdf
كه اگر زمان بود برگردان پارسي آنرا نيزدر اينجا مي نويسم.

.

در واقع در خلاء مقداري زوج ماده - ماده يافت ميشود كه تصادم اينها با يكديگر عامل اصلي انرژي نوسان خلاء است .

در اينجا گفتاورد (نقل قول) شما نادرست است

[ghazal]

در اينجا گفتاورد (نقل قول) شما نادرست است

واقعا معذرت میخوام .ولی نمیدونم چرا اشتباه شد!!

روند جفت سازي با بودن دو پرتو گاما با انرژي بسنده است كه در بالا آوردم، به همراه بنمايه (منبع) آن.

بله این آدرس رو دیدم ولی نتونستم دانلودش کنم.گفتم شاید یک منبع دیگه ای مطالعه کرده باشید.به هر حال اگه در موضوع مورد بحث ما توضیحی داره ممنون میشم اگه متن یا ترجمه اش رو بگذارید.

منظور كلي من اين است كه در پيرامون هسته ميبايست يك اوربيتال پر ( دو الكترون ) وجود داشته باشد تا اين پديده روي دهد . كه مسلما اين آزمايش با اتم هيدروژن جواب نخواهد داد .

چه دلیلی برای این موضوع وجود داره؟؟؟!!!
همون طوری که عرض کردم حضور هسته فقط و فقط بخاطر اصل پایستگی تکانه است.ربطی به این نداره که اوربیتال خالی باشه یا پر.تنها چیزی که ممکنه ایجاد برتری یک عنصر و یا مولکول خاص رو بکنه شرایط آزمایشگاهی دسترسی آسانتر آن ماده خاص است.همین.

پس نظريات امروزي فاقد اعتبار است كه مي‌گويد پرتو گاما ميتواند زوج الكترون - پوزيترون پديدار كند ، بلكه پرتو گاما زوج الكترون - الكترون را تبديل به زوج الكترون - پوزيترون مي‌كند .

پس اینطور که شما میفرمائید باید در انتها ما یک اتم یونیزه هلیم داشته باشیم.اما چنین چیزی اتفاق نمی افتد.پس باز هم نتیجه گیری شما اشتباه است.
در ضمن نقل قول اشتباهی مرا جواب ندادید؟؟!!

[MRT]

چه دلیلی برای این موضوع وجود داره؟؟؟!!!
همون طوری که عرض کردم حضور هسته فقط و فقط بخاطر اصل پایستگی تکانه است.ربطی به این نداره که اوربیتال خالی باشه یا پر.تنها چیزی که ممکنه ایجاد برتری یک عنصر و یا مولکول خاص رو بکنه شرایط آزمایشگاهی دسترسی آسانتر آن ماده خاص است.همین

دليل آن اين است كه در اطاق گاز و در مجاورت انحراف دهنده ، گاز هليم با هسته سنگين پر مي‌كنند نه گاز هيدروژن با هسته سبك . تجزيه آب و دسترسي به گاز هيدروژن ساده تر است يا گاز هليم ؟ هسته هيدروژن با جرم 1800 برابر بيشتر از الكترون يا پوزيترون نمي‌تواند اين ادعاي شما مبني بر اصل پایستگی تکانه را برآورده كند ؟ شما از كجا مي‌دانيد كه نظر من به اين موضوع بي‌ربط است ؟

پس اینطور که شما میفرمائید باید در انتها ما یک اتم یونیزه هلیم داشته باشیم.اما چنین چیزی اتفاق نمی افتد.پس باز هم نتیجه گیری شما اشتباه است.

شما در اين آزمون از كجا متوجه ميشويد كه در انتها ما یک اتم یونیزه هلیم نداريم . لطفا توضيح دهيد .

خلا یعنی فاقد هر گونه انرژی!حالا چطور انرژی به حد Mev رسیده و توانسته تولید زوج بکند.(حالا قوانین پایستگی به کنار!!!)؟؟اثر کازیمیر منظور نیست

بدون هيچگونه ميدان خارجی و با حذف تمامي اشعه‌ها باز هم انرژي نوسانات خلاء وجود دارد . در واقع فضا در پايين‌ترين نقطه پتانسيل خود داراي مقدار انرژي مخالف صفر است . انرژي نقطه صفر يا انرژي نوسان خلاء ، اصطلاحي است كه براي نوسانات تصادفي امواج الكترومغناطيسي در خلاء بكار برده ميشود و اين انرژي پس از حذف تمام انرژي‌هاي موجود در محيط ، باز هم مشاهده مي‌شود .

منظور من از زوج ، زوج ماده - ماده است نه زوج ماده - پاد ماده .

[ghazal]

تجزيه آب و دسترسي به گاز هيدروژن ساده تر است يا گاز هليم ؟

اگه من گفتم ترجیح آزمایشگاهی منظورم فقط مقایسه هلیم و هیدروژن نبود.تمام عناصر میتوانند در این فرآیند دخیل باشند.اتفاقا یکی از هسته های سنگین مورد استفاده سرب هست.و این ربطی به تعداد الکترونها نداره.

پس نظريات امروزي فاقد اعتبار است كه مي‌گويد پرتو گاما ميتواند زوج الكترون - پوزيترون پديدار كند ، بلكه پرتو گاما زوج الكترون - الكترون را تبديل به زوج الكترون - پوزيترون مي‌كند .

دلیل اشتباه بودن نظر شما کاملا واضحه.چیزی که شما میگید حتی پایستگی بار رو هم نقض میکنه!!!!توی نظریه شما در واقع بار داره نابود میشه!(بار 2e صفر شده!!) و این خلاف قوانین واضح و البته تجربی پایستگی است.در ضمن این موضوع که در صورت نبود یک هسته سنگینتر بقای تکانه(همزمان با بقای انرژی) نقض میشه کاملا قابل اثباته.و ادعای من تنها نیست.راحت میتونید این اثبات رو تو تموم کتابهای فیزیک مدرن ببینید.

شما در اين آزمون از كجا متوجه ميشويد كه در انتها ما یک اتم یونیزه هلیم نداريم

دلیل اینکه این هسته یونیده نمیشه(طبق ادعای شما )اینه که اصلا در آشکارساز رد یونشی از خود باقی نمیگذارد.در واقع این رد یونش عامل شناسایی الکترون و پوزیترون و هر نوع ذره باردار در اتاقک گاز است.
در ضمن منهم یه جایی رو اشتباه گفتم.زوج پروتون و آنتی پروتون هم تولید میشه.منتهی در شتابدهنده های انرژی در حد Gev(مصنوعی)

بدون هيچگونه ميدان خارجی و با حذف تمامي اشعه‌ها ...براي نوسانات تصادفي امواج الكترومغناطيسي در خلاء بكار برده ميشود

منظور من از زوج ، زوج ماده - ماده است نه زوج ماده - پاد ماده .

من که هیچی نفهمیدم!!!!

[MRT]

دلیل اینکه این هسته یونیده نمیشه(طبق ادعای شما )اینه که اصلا در آشکارساز رد یونشی از خود باقی نمیگذارد.در واقع این رد یونش عامل شناسایی الکترون و پوزیترون و هر نوع ذره باردار در اتاقک گاز است.

به دلیل اثرهای یونشی كه ذرات باردار هنگام حركت خود در گاز تولید می‌كنند ، مسیر حركت آنها قابل رویت است . حال اگر در این محیط یك میدان مغناطیسی اعمال شود ، در این صورت پوزیترون و الكترون به دلیل داشتن بارهای الكتریكی مخالف در قوسهای دایره‌ای با جهت‌های مخالف منحرف می‌‌شوند . بنابراین مسیر الكترون و پوزیترون قابل مشاهده خواهد بود . در واقع دليل آشكار شدن ذره باردار در اطاق گاز و در مجاورت انحراف دهنده ، تنها باردار بودن آن نيست ، بلكه ذره باردار ميبايست سرعت و شتاب داشته باشد تا با برخورد با ملكولهاي گاز ، مسير حركت خود را نشان دهد . ولي اين اتم يونيزه شده چون سرعت و شتاب ندارد و علت آن هم جرم زياد است ، در آشكار ساز مشاهده نمي‌شود ، براي اينكه تابش گاما آنقدر انرژي ندارد كه به اين هسته‌ شتاب دهد . ولي جرم الكترون - پوزيترون كم است و آنها شتاب مي‌گيرند و آشكار ميشوند ( پرتاب ميشوند ) .

دلیل اشتباه بودن نظر شما کاملا واضحه.چیزی که شما میگید حتی پایستگی بار رو هم نقض میکنه!!!!توی نظریه شما در واقع بار داره نابود میشه!(بار 2e صفر شده!!) و این خلاف قوانین واضح و البته تجربی پایستگی است

زوج الكترون - الكترون اسپين مخالف هم ديگر دارند البته در ديد ناظر و خيلي راحت مي‌توانند تشكيل پيوند داده و ميدان الكترومغناطيسي هم را به صورت بسته در آورده و خنثي به نظر برسند . اتم‌ها و ملكولها همگي خنثي و بدون بار الكتريكي هستند . طبق گفته شما ما نبايد هيچ اتم و ملكولي داشته باشيم براي اينكه بار الكتريكي صفر شده است ! ولي بهتر است بگوييم كه بار الكتريكي مخفي ميشود .


در ضمن دو اتم هيدروژن با هم پيوند برقرار مي‌كنند و يك ملكول هيدروژن را تشكيل مي‌دهند كه در آن الكترونها به صورت زوج در مي‌آيند ، فكر كنم با گاز هيدروژن هم اين آزمايش عملي است ولي چون اين گاز با اكسيژن هوا تركيب شده و منفجر ميشود ، اين آزمون كمي مشكل ساز و خطرناك است .

در ضمن این موضوع که در صورت نبود یک هسته سنگینتر بقای تکانه(همزمان با بقای انرژی) نقض میشه کاملا قابل اثباته.و ادعای من تنها نیست.راحت میتونید این اثبات رو تو تموم کتابهای فیزیک مدرن ببینید.

اين دليل نمي‌شود كه اين نظريه حتما درست است . ما حق داريم در مورد تمامي نظريات شك و ترديد كنيم . اين لازمه تحقيق و مطالعه است .

[Retin_69]

سلام خدمت بزرگواران
جناب طبابایی عزیز :
در تولید زوج ماده _ پاد ماده با فرض اینکه نکلئون ها را نیز می توان آفرید می توان این پرسش را مطرح کرد که چگونه با دوران میدان مغناطیسی می توان به مانا بودن کمیت های دیگر مثلا عدد باریونی نوکلئون ها رسید ( البته جدا از تکانه ای که بیان کردند ) ؟
با سپاس

[MRT]

سلام خدمت بزرگواران
جناب طبابایی عزیز :
در تولید زوج ماده _ پاد ماده با فرض اینکه نکلئون ها را نیز می توان آفرید می توان این پرسش را مطرح کرد که چگونه با دوران میدان مغناطیسی می توان به مانا بودن کمیت های دیگر مثلا عدد باریونی نوکلئون ها رسید ( البته جدا از تکانه ای که بیان کردند ) ؟
با سپاس

سلامت باشيد :

ابتدا بايد بگويم كه تنها ميادين الكتريكي دوران ندارند ، بلكه ميادين گرانشي نوترونها نيز ميتواند دوران پيدا كند . ولي در مورد مانا بودن کمیت های دیگر مثلا عدد باریونی نوکلئون ها ، بايد بگويم كه تا به امروز ذرات به صورت انفرادي مشاهده و مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و در مورد زوج بودن آنها با يكديگر ( همنوع ) ، هيچ تحقيق و مطالعه‌اي انجام نشده است ولي اين زوجيت و پيوند ممكن است . ما از ذرات نمي‌توانيم انتظار داشته باشيم كه هميشه و همه جا خواص ثابت و منحصر به فردي داشته باشند ، بلكه با تغيير شرايط ، خواص ذرات نيز عوض ميشود و قايل شدن يك ويژگي منحصر به فرد براي هر ذره اشتباه بزرگي است .

[خروش]

بيشتر بنمايه ها براي جفت سازي پيش نياز هاي زير را در ميان مي گذارند:
- فوتون با انرژي بسنده
- ميدان الكتريكي (كولن)
- ذره سومي براي پايستگي تكانه
*

اگر ميدان الكتريكي، ميدان يك هسته باشد، بايد انرژي گاما
دست كم برابر2m0c^2=1،02MeV باشد،
و اگر ميدان الكتريكي، ميدان يك الكترون باشد، بايد انرژي گاما
دست كم برابر4m0c^2=2،04MeV باشد.
بن مايه ها:
http://de.wikipedia.org/wiki/Paarbildung_%28Physik%29
http://www.kernchemie.uni-mainz.de/lehr ... ahlung.pdf

كنون دو پرسش:
آيا بدون ميدان الكتريكي، آنگونه كه من در پيك نخست آوردم:
گاما+گاما ==> الكترون + پُزيترُن شدني است؟
اگر نه، جفت سازي هاي نخستين در كدام ميدان الكتريكي رخ داد؟

با سپاس
خروش