Пороговая энергия - Википедия - Threshold energy

В физика элементарных частиц, то пороговая энергия для изготовления частица это минимум кинетическая энергия пара бегущих частиц должна иметь при столкновении. Пороговая энергия всегда больше или равна энергия отдыха желаемой частицы. В большинстве случаев, поскольку импульс также сохраняется, пороговая энергия значительно больше, чем энергия покоя желаемой частицы, и, таким образом, в конечных частицах все еще будет значительная кинетическая энергия.

В пороговая энергия не следует путать с пороговая энергия смещения, что является минимальной энергией, необходимой для постоянного смещения атом в кристалле, чтобы произвести кристаллический дефект в радиационное материаловедение.

Пример

Рассмотрим столкновение мобильного протон с неподвижным протоном, так что мезон производится:

Превращаясь в ZMF (Рамка нулевого импульса или система центра масс) и предполагая, что исходящие частицы не имеют KE (кинетической энергии) при просмотре в ZMF, сохранение энергии уравнение:

Переставлено на

Предполагая, что исходящие частицы не имеют KE в ZMF, мы эффективно рассмотрели неупругое столкновение в котором частицы продукта движутся с комбинированным импульс равняется входящему протону в лабораторной раме.

Наш термины в нашем выражении будут отменены, оставив нам:

С помощью релятивистский прибавка скорости:

Мы знаем это равна скорости одного протона с точки зрения ZMF, поэтому мы можем переписать :

Значит, энергия протона должна быть МэВ.

Следовательно, минимальная кинетическая энергия для протона должна быть МэВ.

Более общий пример

Рассмотрим случай, когда частица 1 с лабораторной энергией (импульс ) и масса падает на целевую частицу 2 в состоянии покоя в лаборатории, то есть с лабораторной энергией и массой .Пороговая энергия произвести три частицы масс , ,, т.е.

затем находится, предполагая, что эти три частицы покоятся в системе координат центра масс (символы без них указывают количества в системе центра масс):

Здесь это полная энергия, доступная в системе координат центра масс.

С помощью , и получается, что

[1]

Рекомендации

  1. ^ Джексон, Джон. Классическая электродинамика. Вайли. С. 533–539. ISBN  978-0-471-30932-1.