電子偶的産生英文解釋翻譯、電子偶的産生的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 pair creation; pair production
相關詞條:
1.paircreation
分詞翻譯:
電子的英語翻譯:
electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron
偶的英語翻譯:
by chance; even; idol; image; mate; spouse
【醫】 pair
産生的英語翻譯:
bring; come into being; engender; produce; result; give birth to
【化】 creation; yield
【醫】 production
【經】 accrue
專業解析
電子偶的産生(Diànzǐ ǒu de chǎnshēng)是一個物理學專業術語,指高能光子(如γ射線)在特定條件下轉化為一個電子(electron)和一個正電子(positron)的過程。該現象是愛因斯坦質能方程($E=mc$)的典型例證,需滿足能量守恒與動量守恒定律。以下是詳細解釋:
一、術語定義與核心機制
-
電子偶(Electron-Positron Pair)
指同時産生的一個帶負電的電子(e⁻)和一個帶正電的正電子(e⁺)。正電子是電子的反粒子,兩者質量相同但電荷相反。
-
産生條件
二、物理過程與理論依據
該過程由量子電動力學(QED)描述,其本質是電磁相互作用:
- 光子場轉化:高能光子與原子核的庫侖場作用時,光子能量直接轉化為電子-正電子對的質量和動能。
- 狄拉克理論預言:正電子作為反物質的存在,由保羅·狄拉克(Paul Dirac)于1928年首次理論預言。
- 實驗驗證:卡爾·安德森(Carl Anderson)1932年在宇宙射線中觀測到正電子軌迹,證實電子偶産生現象。
三、應用與觀測場景
- 天體物理:
伽馬射線暴、活動星系核等高能天體現象中,電子偶産生是能量耗散的關鍵機制。
- 醫學影像:
正電子發射斷層掃描(PET)利用放射性同位素衰變産生的正電子與電子湮滅釋放光子成像。
- 粒子物理實驗:
高能加速器(如LHC)中,質子碰撞産生的γ光子可通過電子偶産生過程形成次級粒子束。
四、權威參考文獻
- 《粒子物理學導論》(Introduction to Elementary Particles)
David Griffiths, Wiley, 2008. (電子偶産生機制的理論推導)
- 《現代天體物理》(Modern Astrophysics)
Bradley Carroll, Addison-Wesley, 1996. (天體環境中的電子偶過程)
- 歐洲核子研究中心(CERN)公開文獻
正電子研究曆史與技術應用(權威實驗數據)
- 美國國家航空航天局(NASA)伽馬射線天文台
伽馬射線與物質相互作用(天體觀測背景)
注:本文内容綜合粒子物理學标準模型、量子電動力學理論及實驗觀測數據,符合科學共識。關鍵參數(如1.022 MeV阈值)已通過精密實驗反複驗證。
網絡擴展解釋
電子偶的産生是指高能光子與原子核或其他粒子相互作用時,生成一個正電子(e⁺)和一個負電子(e⁻)的過程。以下是關鍵要點:
-
基本定義與條件
- 電子偶由一對正負電子組成,需滿足電荷守恒(光子電荷為0,故必須成對産生)。
- 光子能量需超過産生電子偶的阈能(最小能量),即至少為兩個電子的靜止質量能之和:
$$
E_{text{min}} = 2m_e c = 1.02 , text{MeV}
$$
對應光子波長極短(約0.0012 nm),如伽馬射線。
-
物理機制
- 當光子能量超過阈能時,多餘能量會轉化為正負電子的動能。該過程通常在原子核附近發生,核場的作用可幫助滿足動量守恒。
- 若光子能量恰好等于阈能,産生的電子偶動能為零;若能量更高,則電子偶攜帶動能。
-
實驗與現象
- 正電子(電子反粒子)于1932年被發現,電子偶的産生驗證了愛因斯坦質能方程和量子電動力學理論。
- 該現象常見于高能物理實驗、宇宙射線及天體物理環境(如中子星周圍)中。
電子偶的産生是能量轉化為物質的重要實例,需滿足電荷守恒、能量守恒及動量守恒,且光子能量必須達到1.02 MeV的阈能。
分類
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