Дельбрюковское рассеяние. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Дельбрюковское рассеяние - процесс когерентного (без изменения частоты) рассеяния фотонов на кулоновском поле атомного ядра (на виртуальных фотонах). Теоретически предсказано M. Дельбрюком (M. Delbruck) в 1933. Впервые Д. р. наблюдалось в 1953 P. P. Вильсоном (R. R. Wilson). Сечение Д. р. сосредоточено в осн. в области малых углов рассеяния. Д.р. является нелинейным эффектом квантовой электродинамики. Его механизм состоит в том, что фотон, налетающий на ядро, образует в его кулоновском поле электрон-позитронную пару, к-рая аннигилирует, испуская фотон первонач. энергии. Простейшая Фейнмана диаграмма, отвечающая Д.р., изображена на рис. Здесь волнистые линии - фотоны, волнистые линии с крестиком (означающим кулоновское поле) - виртуальные фотоны, петля соответствует рождению и аннигиляции е⁺е^--пары. Д. р. можно рассматривать как особый случай рассеяния света на свете (или фотона на фотоне). Однако сечение Д. р. в

раз больше, чем сечение рассеяния фотонов фотонами, что облегчает эксперим. наблюдение эффекта (здесь

, Z - заряд ядра в единицах заряда протона е).

В области энергий фотонов

, где т - масса электрона, для

- сечения рассеяния право- или левополяризов. фотонов без изменения спинового состояния и для

- сечения рассеяния фотонов, в результате к-рого право- или левополяризов. фотон превращается в лево- или правополяризов. фотон, справедливы выражения

где

- угол рассеяния фотона, do - элемент телесного угла, r₀ - классич. радиус электрона.

При высоких энергиях сечение Д. р. вперёд равно:

Первый член определяется мнимой, а второй - действит. частью амплитуды рассеяния. Действит. часть амплитуды соответствует виртуальным е+е^--парам, мнимая - образованию реальных пар. Действит. часть амплитуды определяет сечение до энергий

~ 10 МэВ, при

> 10 МэВ доминирует мнимая часть амплитуды. Ф-ла (3) справедлива для сечения в области малых углов рассеяния

Полное сечение Д. р. для фотонов большой энергии стремится к пост. пределу:

. Оно становится сопоставимым с сечением Комптона эффекта при энергиях -10 ГэВ. Из-за характерной для Д. р. направленности вперёд дифференц. сечение в области

0,01° уже при

=300 МэВ превосходит соответствующее сечение комптоновского рассеяния на три порядка.

Литература по дельбрюковскому рассеянию

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.