Was ist Strahlungsbreite?

Strahlungsbreite ist eine Terminologie, die bei elektromagnetischen Zerfällen verwendet wird, die Spektrallinien zugeschrieben werden .

Bei atomaren Zuständen zeigt sich dies in der Breite der Linien und hat mit den spezifischen Molekülen an ihren spezifischen Orten zu tun, da intermolekulare Felder die Randbedingungen für die den Zustand beschreibende Wellenfunktion und damit die Breiten verändern .

Für nukleare Zerfälle wird die Breite des Gammastrahlenspektrums aus der probabilistischen Natur der Quantenmechanik, der Heisenbergschen Unschärferelation, aus den gemessenen Lebensdauern abgeleitet. Die Breiten variieren mit dem untersuchten Kern und auch mit den Gittern, die die Kerne enthalten. Die Lebensdauern werden gemessen und in Tabellen eingetragen, aus denen sich die Breite des Energieniveaus berechnen lässt. Lebensdauer zu Breiten wird hier diskutiert .

Die andere Antwort hat den Zerfall von Elementarteilchen abgedeckt.

Die "Strahlungsbreite" scheint eine Kurzform zu sein, um sich auf die Zerfallsbreite zu beziehen - das heißt, die Heisenberg-Unschärfe in der Energie$\Gamma = \hbar / \Delta t$für einen gebundenen Zustand mit endlicher mittlerer Lebensdauer$\Delta t$--- aufgrund eines Zerfalls mit Photonen .

Einige (die meisten?) Partikel können auf verschiedene Arten zerfallen. Zum Beispiel die$K^+$meson (up plus anti-strange quark) zerfällt

• 64 % der Zeit zu$\mu^+\nu_\mu$
• 21% der Zeit zu$\pi^+\pi^0$
• 6% der Zeit zu$\pi^+\pi^+\pi^0$
• 5% der Zeit zu$\pi^0 e^+\nu_e$
• 0,6 % der Zeit bis$\mu^+ \nu_\mu \gamma$

Einige Modi habe ich weggelassen . Die Brüche vorne sind technisch "Teilbreiten"$\Gamma_i / \Gamma_\text{total}$. Die Zerfallsbreiten sind großartig, da alle Zerfallsmodi die gleiche Zerfallsbreite haben , sodass Sie die Streuung in rekonstruierten Kaonmassen verwenden können$K\to\pi\pi$Zerfälle sowie das Wissen darüber, mit wie vielen Kaonen Sie begonnen haben und wie viele Zwei-Pion-Ereignisse Sie eingefangen haben, um festzustellen, dass 79% der Zerfälle geladener Kaonen etwas anderes sind als$\pi\pi$.

Der erste Zerfall auf meiner abgekürzten Liste ist ein rein leptonischer Prozess; die nächsten beiden, mit nur Pionen, sind rein hadronische Prozesse; der vierte ist ein "semileptonischer" Prozess; der letzte ist strahlend. So könnten Sie auf einen Satz wie stoßen

... die Strahlungszerfallsbreite des geladenen Kaons beträgt etwa 0,6% seiner gesamten ...

Bei atomaren Übergängen zerfallen im Wesentlichen alle angeregten Zustände durch Photonenemission, daher würde ich erwarten, eher von "Zerfallsbreite" als von "Strahlungszerfallsbreite" zu hören. Bei angeregten Kernzuständen können Sie die Strahlungszerfallsbreite eines Zustands – dh seine Wahrscheinlichkeit, ein Photon zu emittieren – von der Zerfallsbreite für die Nukleonenemission oder den Beta- oder Alpha-Zerfall oder die Spaltung unterscheiden.