Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Дирака уравнение

Дирака уравнение (далее Д) квантовое уравнение движения электрона, удовлетворяющее требованиям относительности теории; установлено П. Дираком в 1928. Из Д следует, что электрон обладает собственным механическим моментом количества движения - спином, равным _/2, а также собственным моментом, равным магнетону Бора e_/mc, которые ранее (1925) были открыты экспериментально (e и m - заряд и масса электрона, с - скорость света, _ - Планка постоянная). С помощью Д была получена более точная формула для уровней энергии (и включающая тонкую структуру уровней (см. Атом), а также объяснен Зеемана эффект. На основе Д были найдены формулы для вероятностей рассеяния фотонов свободными электронами (Комптона-эффекта) и излучения электрона при его торможении (Тормозного излучения), получившие экспериментальное подтверждение. Однако последовательное релятивистское описание движения электрона дается квантовой электродинамикой.

  Характерная особенность Д - наличие среди его решений таких, которые соответствуют состояниям с отрицательными значениями энергии для свободного движения частицы (что соответствует отрицательной массе частицы). Это представляло трудность для теории, т.к. все механические законы для частицы в таких состояниях были бы неверными, переходы же в эти состояния в квантовой теории возможны. Действительный физический смысл переходов на уровни с отрицательной энергией выяснился в дальнейшем, когда была доказана возможность взаимопревращения частиц. Из Д следовало, что должна существовать новая частица (античастица по отношению к электрону) с массой электрона и электрическим зарядом противоположного знака; такая частица была действительно открыта в 1932 К. Андерсоном и названа позитроном. Это явилось огромным успехом теории электрона Дирака. Переход электрона из состояния с отрицательной энергией в состояние с положительной энергией и обратный переход интерпретируются как процесс образования пары электрон-позитрон и аннигиляция такой пары (см. Аннигиляция и рождение пар).

  Д справедливо и для др. частиц со спином 1/2 (в единицах _) - мюонов, нейтрино. Для протона и нейтрона, также обладающих спином 1/2, оно приводит к неправильным значениям моментов: момент "дираковского" протона должен быть равен ядерному магнетону e_/2Мc (М - масса протона), а нейтрона (поскольку он не заряжен) - нулю. Опыт же дает, что момент протона примерно в 2,8 раза больше ядерного магнетона, а момент нейтрона отрицателен и по абсолютной величине составляет около 2/3 от момента протона. Аномальные моменты этих частиц обусловлены их сильными взаимодействиями.

  Лит: Бройль Л. де, электрон, пер. с франц., Хар., 1936.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.12.2018 15:46:09

15:38 Аршавин вернулся в «Зенит»
15:32 В Египте нашли нетронутой четырехтысячелетнюю гробницу жреца
15:29 Турция заявила о планах США уйти из Сирии
14:29 Каноническая УПЦ признала раскольническую ПЦУ «инородным телом»
14:16 Чемпиона мира выгнали из сборной России по биатлону за отказ приезжать на гонку
14:06 Главную новогоднюю елку страны срубили в Подмосковье  
13:53 Сбившая гаишника 15-летняя мажорка оказалась грабительницей
13:32 Российская журналистка искала связь России с протестами во Франции и попалась
12:46 Россиянам посоветовали делать ремонт в морозы