PDA

Visualizza la versione completa : Scissione di un fotone



maritino
02-02-2010, 17:51
E possibile secondo voi la scissione di un fotone tramite la fotoionizzazione o con altri metodi

Nabla
02-02-2010, 21:42
Secondo le attuali conoscenze della fisica (il Modello Standard), un fotone è una particella elementare, cioè non è scindibile in sottoparticelle componenti.

Hellblow
25-06-2010, 21:42
Il fotone è il mediatore della radiazione elettromagnetica e possiede massa a riposo zero. Ovviamente non significa che sta fermo, tutt'altro! Tuttavia un fotone (gamma) che interagisce con la materia ordinaria (i gamma sono molto penetranti) ha una certa probabilita P di dar luogo ad una formazione di coppia, detta anche creazione di coppia. In pratica per fattori energetici se il fotone gamma ha sufficiente energia il suo urto causa la formazione di una coppia particella antiparticella del tipo Elettrone/Positrone. In questo caso non si ha una vera e propria scissione in termini di elementi minori. Il modello standard prevede l'esistenza dei quark (che esistono realmente) ma di solito succede invece che la particella energetica converta la sua energia in pratica in una coppia. Quindi piu' che parlare di scomposizione del fotone si dovrebbe parlare di conversione della sua energia in coppia. Quest'ultimo caso è possibile, è previsto ed è stato osservato tante volte. MA quando succede questo? Abbiamo detto che il fotone deve evere energia sufficiente. Tale energia ammonta ad almeno l'energia della somma delle masse di positrone ed elettrone cioè un pò piu' di un MeV credo. E' possibile il processo inverso cioè formazione di fotoni da parte di coppie elettrone positrone a seguito dell'annichilimento. Non solo, ricordo che la formazione del fotone è possibile anche da annichilimento di altre particelle in coppie materia/antimateria per fattori di conservazione di energia legati agli spin. Infatti il fotone è un bosone (spin 1) mentre l'elettrone è un leptone di spin 1/2. Anche il positrone possiede spin 1/2. Cosi' il cerchio credo sia completo :) E' importante sottolineare che il fotone deve avere energia sufficiente e quindi oltre al fotone è necessaria energia aggiuntiva per la formazione di queste coppie. Quindi non so se si può parlare di scissione, protenderei per il no. Però è giusto dire che succede anche questo.

Nabla
25-06-2010, 22:11
Sì, sì, sono completamente d'accordo con quel che hai detto. Io avevo interpretato la domanda come "possibilità di scissione in sottoprticelle", perciò avevo dato una risposta secca.

uforobot
27-06-2010, 09:18
Esiste il noioso sospetto che il fotone sia il componente ultimo di tutte le cose, e quindi non può essere composto da altre cose, e quindi non può essere scisso.

e poi cosa vorresti scindere ?
Le onde elettronagnetiche che altro non sono che le perturbazioni delle particelle virtuali ?

Sarebbe come scindere un'onda marina in onde più piccole.

Hellblow
27-06-2010, 11:35
Come dicevo prima il fotone ha il brutto vizio di muoversi sempre alla velocità della luce in condizioni di vuoto ed inoltre ha massa zero. Tuttavia mantiene uno spin di 1 che lo classifica come bosone secondo la statistica di Bose-Einstein ed inoltre lo spin non varia con la frequenza d'onda per cui questa incide solo sull'energia del fotone. Per questi motivi non si parla propriamente di particella (nel senso che usiamo per descrivere ad esempio il neutrone) ma di mediatore della radiazione elettromagnetica (ed infatti grazie al fotone la mediazione elettromagnetica è possibile anche a grande distanza). Tuttavia il fotone può dar luogo alla creazione di coppie e l'annichilimento di coppie può formare almeno una coppia di fotoni. Si crea un fotone anche quando un elettrone a seguito di assorbimento di energia e poi perdita della stessa inizia a saltare fra gli orbitali. Difatti il fotone è quantizzato nel senso che la sua energia è valutabile in quanti.

Partiamo dalle definizioni.
L'onda elettromagnetica o radiazione è rappresentabile come una funzione matematica periodica (spesso ci si rifà a seni e coseni) caratterizzata da variazioni elettriche e magnetiche. Gli esperimenti hanno dimostrato che è il fotone a mediare l'elettromagnetismo.
Una particella virtuale è un tipo di particella prevista ma che non rispetta un'equazione fondamentale della relatività ristretta (quella che lega l'energia alla massa e momento, cioè la:

m=sqr{[E^2 - (pc)^2]/[c^4]}

m=0 per il fotone abbiamo detto e allora anche c^4 sparisce. Elevando al quadrato otteniamo:
E^2=(pc)^2 da cui otteniamo per il fotone che,essendo l'energia E=hv allora p=hv/c quindi l'energia del fotone è legata alla sua frequenza per h che è una costante. E fin qui ci siamo.

Ora il problema è che una particella virtuale ha vita cosi' breve da essere valutabile come 0. Questo fatto è legato a fattori di violazione della conservazione dell'energia e dell'osservabilità della particella stessa (Heisemberg). L'interazione con altre particelle invece riportano le particelle virtuali nello stato di massa cioè le materializzano. Detto questo provo a rispondere alla:


Le onde elettronagnetiche che altro non sono che le perturbazioni delle particelle virtuali ?

Perturbazione è generico come termine (in che senso ed in che modo?), comunque non credo perchè penso implicherebbe una interazione che porterebbe alla materializzazione delle particelle virtuali in presenza di fotoni, fatto facilmente osservabile. Ad esempio nelle teorie quantistiche di campo le interazioni fra particelle (decadimenti per es) vengono "mediate" da particelle virtuali per fattori energetici e di conservazione (sempre quella) perchè le particelle virtuali possono, secondo la teoria, prendere in prestito energia (come nel caso dell'annichilmento di coppie virtuali nel vuoto). Anche la repulsione fra particelle cariche verrebbe mediata secondo queste teorie da particelle virtuali (ad esempio un fotone virtuale regolerebbe la repulsione fra elettroni e/o protoni e quindi la forza dovuta alla carica elettrica).
Tocchiamo un altro tasto. Se io metto una particella in un punto dello spazio e questa è carica allora le particelle virtuali che sono presenti nello spazio (vuoto) la "sentono" nel senso che si allineano in base alla carica. Ma il fotone ha carica elettrica nulla quindi penso non possa interagire con le particelle virtuali in modo cosi' diretto.

Camillo
03-07-2010, 05:45
Può darsi che la risposta alla domanda iniziale sia in relazione su quanto scrivo nel messaggio denominato "teoria 17" sulla discussione "tentativi di teorizzazione..."
ciao.

caldodalmais
20-01-2011, 11:55
..... denominato "teoria 17" sulla discussione "tentativi di teorizzazione..."


e rintracciabile qui http://www.energeticambiente.it/l-e-n-r-trasmutazioni-bassa-energia/14727435-tentativi-di-teorizzazione-dellutente-camillo-7.html#post119082330