Çift oluşumu, yüksek enerjili bir fotonun bir çekirdek yakınında geçerken bir elektron ve bir pozitrona dönüşme olayıdır. Bu olayda diğer olaylarda da olduğu gibi enerji ve momentum korunur. Elektron ve pozitronun yükleri toplamı sıfır olup yüksüz fotonla aynıdır. Enerjileri toplamı ise durgunluk enerjileri dahil fotonun enerjisine eşittir. Bir elektron ve pozitronun durgunluk enerjisi 0.51 MeV‘tur. Dolayısıyla gelen fotonun minimum enerjisi 1.02 MeV olması lazımdır.

Bu olayın tersi de mevcuttur. Bir elektronla, bir pozitron çarpışarak yüksek enerjili iki foton meydana getirebilirler. Olay sonucunda elektron ve pozitron kaybolur. Yine aynı şekilde enerji ve momentum korunur. Fotonların  enerjileri elektron ve pozitronun toplam enerjilerine eşittir. Fotonlar momentumu koruyacak şekilde yön alırlar.

Çift Yokoluşu Nedir?

Çift oluşumu ve çift yokoluşu olaylarında hiçbir tutarsızlık yoktur. Yalnız çift oluşumunun boş uzayda meydana gelmesi imkansızdır. Çünkü boş uzayda enerji ve lineer momentumun ikisinin birden korunması mümkün değildir. Şöyle düşünelim;

Enerjinin korunumundan,                                                                 çift oluşumu

olur. Burada hv foton enerjisi ve γmc² de elektron veya pozitronun enerjisidir. Aşağıdaki şekilde θ açıları, lineer momentumun korunabilmesi için eşittir. Momentumun fotonun hareketi yönünde korunabilmesi için şunlar doğru olmalıdır.                                                                         çift oluşumu                                                                          çift oluşumu                çift oluşumu

Elektron ve pozitron için p = γmv olduğundan ve

                                                          çift oluşumu

v/c < 1 ve cosθ ≤ 1 olduğundan;

                                                         çift oluşumu

bulunur. Fakat enerji korunumu hv = 2mγc² olmasını gerektirir. Dolayısıyla çift oluşumunda ilk foton momentumun bir kısmını götürecek bir diğer etken olaya dahil olmalıdır. Yoksa hem enerjinin, hem de momentumun korunması mümkün değildir.

Işık hakkında diğer sorulara buradan ulaşabilirsiniz.

1 YORUM

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

*İstenmeyen bir hata oluştu.