Proses Breit–Wheeler


Proses Breit-Wheeler adalah penciptaan sepasang elektron-positron setelah tumbukan dua foton berenergi tinggi (foton gamma).
Proses Breit-Wheeler nonlinear merupakan penciptaan elektron-positron dari peluruhan foton berenergi tinggi yang berinteraksi dengan medan elektromagnetik seperti laser

Proses Breit-Wheeler atau produksi berpasangan Breit-Wheeler adalah proses fisika di mana pasangan positron-elektron dibuat dengan menumbukkan dua foton . Proses ini merupakan mekanisme paling sederhana di mana cahaya murni dapat secara potensial dirubah menjadi materi. Proses ini dapat terjadi dalam bentuk γ γ ′ → e + e - di mana γ dan γ ′ adalah dua kuanta cahaya.[1]

Proses multifoton Breit-Wheeler, atau kadang disebut juga Breit-Wheeler non-linear pada literatur yang lain, merupakan varasi dari proses Breit-Wheeler murni di mana foton berenergi tinggi yang berada pada medan elektromagnetik (seperti pulsa laser) akan meluruh menjadi pasangan elektron positron, alih-alih hasil dari tabrakan dua foton. Perbedaannya dengan proses sebelumnya adalah bahwa proses ini terjadi dalam γ + n ω → e+ e−

Proses kebalikannya, e + e - → γ γ ′, di mana elektron dan positron dapat bertabrakan dan saling menghilangkan untuk menghasilkan foton gamma, dikenal sebagai penghilangan elektron-positron atau proses Dirac.[2] Proses ini diambil dari nama seorang fisikawan yang pertama kali mendeskripsikannya secara teoretis dan mengembangkan proses Breit-Wheeler.

Mekanisme ini secara teoretis dicirikan dengan probabilitas yang sangat kecil sehingga untuk menghasilkan jumlah pasangan yang signifikan ,dibutuhkan dua sumber foton yang sangat terang dan berenergi tinggi mendekati atau lebih dari energi massa elektron dan positron. Memproduksi sumber seperti itu masih belum dapat dilakukan dengan teknologi sekarang. Pada banyak konfigurasi eksperimental, proses Dirac merupakan proses yang sejauh ini baru terkonfirmasi. Ada juga kasus di mana multifoton Breit-Wheeler, yang terobservasi di Stanford Linear Accelerator Center pada 1997 dengan menumbukkan elektron berenergi tinggi dengan pulsa laser tera watt.

Meskipun mekanisme ini merupakan salah satu mekanisme yang paling sulit direplikasi oleh penelitian di Bumi, mekanisme ini dianggap merupakan mekanisme yang sangat penting untuk penyerapan foton berenergi tinggi yang menempuh jarak kosmik.[3][4][5]

Foton-foton dan multifoton dari proses Breit-Wheeler sudah dapat dijelaskan secara teoretis oleh teori elektrodinamika kuantum.

Referensi

  1. ^ G. Breit and John A. Wheeler (15 December 1934). "Collision of Two Light Quanta". Physical Review. 46 (12): 1087–1091. Bibcode:1934PhRv...46.1087B. doi:10.1103/PhysRev.46.1087.
  2. ^ Dirac, P. a. M. (July 1930). "On the Annihilation of Electrons and Protons". Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 26 (3): 361–375. Bibcode:1930PCPS...26..361D. doi:10.1017/S0305004100016091. ISSN 1469-8064.
  3. ^ Nikishov, A. I. (1961-08-01). "Absorption of High Energy Photons in the Universe". Zhurnal Eksperimental'noi i Teoreticheskoi Fiziki (dalam bahasa Russian). 41. OSTI 4836265. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
  4. ^ Gould, Robert J.; Schréder, Gérard P. (1967-03-25). "Pair Production in Photon-Photon Collisions". Physical Review. 155 (5): 1404–1407. Bibcode:1967PhRv..155.1404G. doi:10.1103/PhysRev.155.1404.
  5. ^ Ruffini, Remo; Vereshchagin, Gregory; Xue, She-Sheng (2010-02-01). "Electron–positron pairs in physics and astrophysics: From heavy nuclei to black holes". Physics Reports. 487 (1): 1–140. arXiv:0910.0974. Bibcode:2010PhR...487....1R. doi:10.1016/j.physrep.2009.10.004.

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.
Kembali kehalaman sebelumnya