Question

量子力学的一个问题

书上的一个问题:两个光子在一定情况下可以转换为正负电子对,如果两个光子的能量相等,则实现转换的光子波长不能超过多少?

不知道有没有人知道啊!

Answer 1

楼上的方法没问题，但最后一段中1.022MeV显然是错的，需改为0.511MeV,其它数据一眼看不出．

Answer 2

据质能公式知，光子的能量须至少等于产生的电子的静止能量，
所以有
2hc/λ>=2mc^2
得λ<=h/mc

式中h为普朗克常数=6.626068×10^(-34) m^2 kg / s
m表示电子的静止质量，大小为9.10938188×10^(-31)kg
c为光速=299 792 458 m / s

代入计算得λ<=2.42630994 × 10^(-12) m
可见只是波长极短、能量极高的伽马射线。

高能射线的能量通常用“MeV”为单位，所以说能量不小于1.022MeV，即波长不小于2.42630994 × 10^(-12) m的光子对才能与原子核作用转化成正负电子对。