Ein freies (ungebundenes, also nicht an einen Kern gebundenes) beschleunigtes Elektron kann kein echtes Photon emittieren/absorbieren?

Ich habe diese Fragen gelesen:

Kann ein freies Elektron ein virtuelles Photon absorbieren, obwohl es kein gewöhnliches Photon absorbieren kann?

Wo Michael Seifert sagt:

Es ist durchaus möglich, dass ein reales Elektron ein virtuelles Photon aussendet und auf seiner eigenen Massenhülle bleibt; Genau das passiert im klassischen Feynman-Diagramm, wenn zwei "echte" Elektronen ein virtuelles Photon austauschen. Der einzige Grund, warum Erhaltungsgesetze einem „echten“ Elektron verbieten, ein „echtes“ Photon zu emittieren, besteht darin, dass es unmöglich ist, dass alle drei Vier-Impulse (Elektron davor, Elektron danach und Photon) gleichzeitig auf ihren jeweiligen Massenschalen liegen.

Kann ein beschleunigtes "freies" Elektron ein Photon absorbieren?

Wo Anna V sagt:

Vollständige Absorption würde ein einfallendes Photon + Elektron bedeuten, und ein austretendes nur ein Elektron. Dies kann nicht passieren, weil das Elektron eine feste Masse hat und keine angeregten Zustände hat, um die gesamte Energie des Photons zu absorbieren. Wenn das ausgehende (oder eingehende) Photon virtuell wird und sich mit einem elektrischen oder magnetischen Feld verbindet, muss die Kinematik den Urheber des Felds in Energieimpulsbetrachtungen einbeziehen, und das Elektron kann die gesamte Energie des eingehenden Photons absorbieren die Energie / Impulsgleichgewicht in seinem Ruhemassensystem, das vom Generator des Feldes aufgenommen wird, das das virtuelle Photon hervorgebracht hat.

Man sagt also, dass es für ein beschleunigendes freies, ungebundenes (also nicht an einen Kern gebundenes) Elektron möglich ist, ein reales Photon vollständig zu absorbieren, wenn das Elektron mit den virtuellen Photonen des Magnetfelds wechselwirkt und die Impulserhaltung durch die virtuellen Photonen eingehalten wird das Magnetfeld.

Der andere sagt, das geht nicht. Denn die vier Impulse für ein reales Elektron vorher, nachher und reales Photon können nicht gleichzeitig auf der Massehülle liegen.

Frage:

  1. Welcher ist richtig? Kann ein echtes, freies, ungebundenes (nicht an einen Kern gebundenes) beschleunigtes Elektron ein echtes Photon absorbieren / emittieren?

  2. Hilft in diesem Fall das virtuelle Photon des Magnetfelds, die Impulserhaltung beizubehalten?

Sie verstehen die von Ihnen zitierte Frage falsch, ein freies Elektron beschleunigt nicht, es befindet sich in einem Trägheitsrahmen, und die Beschleunigung gehört nicht zu einem Trägheitsrahmen, sondern benötigt eine Eingabe dp / dt spezifische Randbedingungen. auch die zwei unterschiedlichen Antworten auf die unterschiedlichen Fragen sagen dasselbe mit unterschiedlichen Worten.
@annav kannst du mir bitte sagen, ob ein ungebundenes Elektron, das in einem Magnetfeld beschleunigt, ein echtes Photon emittieren/absorbieren kann oder nicht?
Wenn es beschleunigt, gibt es einen dritten Teilnehmer an der Wechselwirkung, und der Energie-Impuls-Ausgleich kann zwischen den drei Eingängen stattfinden, dem Elektron, dem Photon und dem Urheber des Magnetfelds
@annav danke, also sagst du, dass in diesem Fall der Urheber des Magnetfelds (ich nehme eine andere Ladung an) dazu beitragen wird, die Impulserhaltung aufrechtzuerhalten? Und das Elektron kann also ein echtes Photon emittieren/absorbieren?
Ja, es ist einfach, wenn man Feynman-Diagramme für die spezifische Situation schreibt, wie die Photonenpaarproduktion, die auch ein Feld benötigt en.wikipedia.org/wiki/Pair_production#Cross_section . i.stack.imgur.com/kBXX5.jpg , ein virtuelles Photon repräsentiert das Feld

Antworten (1)

Um diese Frage zu beantworten, ist Nachdenken und Abwägen notwendig.

Wir sprechen von einem frei im Raum bewegten Elektron, das beschleunigt wird. Die Geschwindigkeitsänderung des Elektrons soll durch Photonen erfolgen.

Nach der Beschleunigung hat das Elektron eine höhere kinetische Energie. Woher kommt diese Energie? Es kann nur von Photonen kommen. Ergo muss das Elektron die Energie des Photons ganz oder teilweise absorbiert haben.

Was passiert, wenn das Elektron abgebremst wird? Der Verlust an kinetischer Energie muss von der Emission eines oder mehrerer Photonen begleitet sein.

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