
【化】 pair creation; pair production
电子偶的产生(Diànzǐ ǒu de chǎnshēng)是一个物理学专业术语,指高能光子(如γ射线)在特定条件下转化为一个电子(electron)和一个正电子(positron)的过程。该现象是爱因斯坦质能方程($E=mc$)的典型例证,需满足能量守恒与动量守恒定律。以下是详细解释:
电子偶(Electron-Positron Pair)
指同时产生的一个带负电的电子(e⁻)和一个带正电的正电子(e⁺)。正电子是电子的反粒子,两者质量相同但电荷相反。
产生条件
$$ E_{gamma} geq 2m_ec = 1.022 text{ MeV} $$
该过程由量子电动力学(QED)描述,其本质是电磁相互作用:
伽马射线暴、活动星系核等高能天体现象中,电子偶产生是能量耗散的关键机制。
正电子发射断层扫描(PET)利用放射性同位素衰变产生的正电子与电子湮灭释放光子成像。
高能加速器(如LHC)中,质子碰撞产生的γ光子可通过电子偶产生过程形成次级粒子束。
David Griffiths, Wiley, 2008. (电子偶产生机制的理论推导)
Bradley Carroll, Addison-Wesley, 1996. (天体环境中的电子偶过程)
正电子研究历史与技术应用(权威实验数据)
伽马射线与物质相互作用(天体观测背景)
注:本文内容综合粒子物理学标准模型、量子电动力学理论及实验观测数据,符合科学共识。关键参数(如1.022 MeV阈值)已通过精密实验反复验证。
电子偶的产生是指高能光子与原子核或其他粒子相互作用时,生成一个正电子(e⁺)和一个负电子(e⁻)的过程。以下是关键要点:
基本定义与条件
物理机制
实验与现象
电子偶的产生是能量转化为物质的重要实例,需满足电荷守恒、能量守恒及动量守恒,且光子能量必须达到1.02 MeV的阈能。
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