Орієнтація спина фотона

Ориентация спина фотона

Ориентация спина дискретної поперечної волны

Теоретически вважається, що спін фотона має сенс тільки подовжню орієнтацію, але таке думка немає однозначного експериментального підтвердження. З іншого боку, аннигиляцию електрона і позитрона з освітою трьох фотонів можна пояснити, якщо спини разлетающихся фотонів орієнтовані поперечно руху, тільки тоді ми не порушується закон збереження кінетичного моменту системи, наприклад, зберігається векторна сума моментів до анігіляції і после.

электрон + позитрон —> три фотона .

«…ортопозитроний аннигилирует у трьох гамма-кванта …».

Физическая енциклопедія. ПОЗИТРОНИЙ.

Если спини всіх фотонів орієнтовані в напрямі руху (або проти), сума дорівнює 0. Якщо спини двох фотонів — в напрямі руху, і один — проти (чи, відповідно, навпаки), сума дорівнює 2. Відповідно до Закону збереження моменту кількості руху системи, після реакції повинен зберігатися сумарний спін, рівний 1, а таке можливе лише у цьому разі, коли спини разлетающихся фотонів орієнтовані поперечно руху (перпендикулярно площині розльоту), наприклад, двох фотонів — до однієї бік і в самого противоположную.

«Важнейшими законами збереження, справедливими для будь-яких ізольованих систем, є закони збереження енергії, імпульсу, моменту кількості руху, електричного заряда.».

Физический енциклопедичний словник. ЗБЕРЕЖЕННЯ ЗАКОНИ.

«Спин J пов’язане з суворими законами збереження моменту кількості руху, і тому є точним квантовим числом.».

Физическая енциклопедія. ЕЛЕМЕНТАРНІ ЧАСТКИ.

«Спин J — власний момент імпульсу частки, вимірюється в одиницях h/2p та приймає цілі і полуцелые значения.».

Справочник із фізики. Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. 1996. С. 540.

Так як що ширяться поперечні обурення поля може мати різні типи поляризації, можна припустити, що лінійно поляризовані фотони мають поперечну орієнтацію спина, а циркулярно поляризовані - подовжню. Аналогія: лінійно поляризовані обурення, поширюються за натягнутому шнура, мають поперечну орієнтацію моменту кількості руху, а циркулярно поляризовані - подовжню. Усі поперечні обурення переносять момент кількості руху, орієнтація якої від типу поляризации.

«Тем самим властивість правої чи лівої циркулярній поляризації властиво окремому фотонові. … Тим самим було властивість лінійної поляризації вздовж осей Y чи Z також властиво окремому фотону.».

Фундаментальный курс фізики. А. Д. Суханов. 1999. Т.3. С. 16.

«…розрізняють такі типи поляризації поперечних синусоидальных хвиль: еліптичну, циркулярную (чи кругову), лінійну (чи плоскую).».

Курс фізики. А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. 2000. С. 388.

«…переносячи енергію та імпульс, момент імпульсу; …».

Физическая енциклопедія. ХВИЛІ.

Рассмотрим ще один приклад, коли анігілюють електрон і позитрон із заснуванням двох фотонов.

«…парапозитроний аннигилирует удвічі гамма-кванта …».

Физическая енциклопедія. ПОЗИТРОНИЙ.

Если після анігіляції спини фотонів орієнтовані по напрямку руху або проти, то цьому випадку порушується закон збереження моменту кількості руху, оскільки система з електрона і позитрона мала нульової момент кількості руху, а після анігіляції система з цих двох фотонів має момент кількості руху, не рівний нулю завжди, окрім однієї, коли пара електрон і позитрон до анігіляції почивала щодо спостерігача. Для наочності розглянемо випадок, коли пара електрон і позитрон рухається зі швидкістю, близька до швидкості світла. Після анігіляції два фотона, відповідно до Закону збереження імпульсу, рухатимуться у тому напрямі, у якому рухалися електрон і позитрон і, якщо спини фотонів орієнтовані в напрямі руху очей чи проти, то сумі момент кількості руху буде дорівнює нулю.

—>.

электрон + позитрон —> два фотона наблюдатель.

—>.

Также можна розгледіти зворотний випадок, коли спостерігач рухається щодо електрона і позитрона. Якщо після анігіляції спини фотонів орієнтовані в напрямі руху або проти, то тут для рушійної спостерігача система з цих двох фотонів матиме ненульовий момент кількості руху, що суперечить Закону збереження моменту кількості руху. Тобто., наприклад, система з спостерігача, електрона і позитрона не має моменту кількості руху, а після анігіляції система з спостерігача і двох фотонів з нього мати і, якщо спостерігач зіштовхнеться з фотонами, поглинувши їх, те в нього з’явиться момент кількості руху. Звідси можна дійти невтішного висновку: постулат у тому, що спини фотонів мають подовжню орієнтацію, є неверным..

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали з сайта internet.