Строение электрона

[Munin]

Есть замечательная книжка Хелзен, Мартин "Кварки и лептоны". К сожалению, в сети я её видел только на языке оригинала. http://www.poiskknig.ru/cgi-bin/poisk.c ... &network=1

[Меджнун]

Возникает вопрос, когда электрон поглощает квант энергии, достаточный для перехода на более высокий энергетический уровень в атоме, увеличивается ли масса электрона на $m=h$\nu$/c^2$ ?

[Munin]

Увеличивается масса всего атома в целом. Масса электрона, не извлечённого из атома, строго говоря, наблюдаемой величиной не является.

Вопрос хороший.

[alleut]

Munin писал(а):

Увеличивается масса всего атома в целом. Масса электрона, не извлечённого из атома, строго говоря, наблюдаемой величиной не является.
Вопрос хороший.

Разве это не очевидный (или интуитивно понятный) ответ?

[Munin]

Ну, кому как. Вообще иногда не сразу приходит понимание системы, как чего-то целого, с полной энергией, полной массой, и прочими интегральными характеристиками. Иногда бывает и такое, что человек не знаком с понятием плотности энергии, и ходит и донимает всех вопросом "где локализована энергия".

[alleut]

Munin писал(а):

Увеличивается масса всего атома в целом. Масса электрона, не извлечённого из атома, строго говоря, наблюдаемой величиной не является.

А электрон не может быть свободным?

[Munin]

Может. Но тут наступает интересный момент: свободный электрон не может поглотить фотон! Именно потому, что поглощение фотона означало бы изменение массы электрона. А электрон, как и всякая элементарная частица, имеет только одну определённую массу. Поэтому, когда электрон встречается с фотоном, они сталкиваются и разлетаются. Или, другими словами, электрон поглощает фотон, и сразу его обратно переизлучает. При этом электрон может получить какую-то энергию от фотона (или наоборот, отдать), но только так, чтобы масса электрона не изменилась. А без остатка поглотить фотон (или из ничего излучить) может только система из нескольких заряженных частиц, например, атом (включая сюда вариант ионизации и рекомбинации).

[alleut]

Munin писал(а):

Может. Но тут наступает интересный момент: свободный электрон не может поглотить фотон! Именно потому, что поглощение фотона означало бы изменение массы электрона.

Получается, электрон есть нечто фундаментально-целостное.

[Munin]

alleut в сообщении #177109 писал(а):

Получается, электрон есть нечто фундаментально-целостное.

Да нет, по этому признаку не получается. Целый атом ведёт себя точно так же, когда фотон, который по нему долбает, слишком слабый, чтобы перевести его на возбуждённый уровень. Когда фотон становится слишком сильный, возникает второй вариант: часть фотона поглощается, часть излучается обратно. В результате остаётся возбуждённый атом, с немного большей массой. Если не знать подробностей, то это другая частица. Хотя бы механически. И мы имеем превращение одной частицы в другую за счёт столкновения с третьей - фотоном :-) Собственно, из этой аналогии логично предположить нефундаментальность и тех частиц, которые постоянно превращаются друг в друга в ускорителях.

Фундаментально-целостность электрона предполагается из других соображений.

[dubinyansky]

клон забанен, сообщение удалено //photon

[t3rmin41]

dubinyansky писал(а):

Munin писал(а):

...Когда фотон становится слишком сильный, возникает второй вариант: часть фотона поглощается, часть излучается обратно. В результате остаётся возбуждённый атом, с немного большей массой. Если не знать подробностей, то это другая частица. Хотя бы механически. И мы имеем превращение одной частицы в другую за счёт столкновения с третьей - фотоном Собственно, из этой аналогии логично предположить нефундаментальность и тех частиц, которые постоянно превращаются друг в друга в ускорителях.

Фундаментально-целостность электрона предполагается из других соображений.

Так что, оказывается ФОТОН может рваться на части?! Вот так, легко и просто? И это где-то зафиксировано в экспериментах? Или всё-таки здесь имеет место два процесса: сначала поглощение фотона полностью, а потом излучение другого фотона, меньшей энергии (а может быть и большей энергии)?

Скорее всего, Munin имел в виду сильный - имеющий большую энергию. Ну а что фотоны могут иметь разную энергию, легко понять, посмотрев на шкалу электромагнитного излучения. Чем выше частота ЭМ волны, тем выше их энергия.
Поэтому - нет, фотон нельзя разорвать на части.
Кстати, ваше утверждение "Или всё-таки здесь имеет место два процесса: сначала поглощение фотона полностью, а потом излучение другого фотона, меньшей энергии" имеет смысл.

Цитата:

Прошу прощения за возможную глупость, но почему бы электрону не увеличить свою массу, когда всем известно, что при субсветовых скоростях масса любого объекта растёт?

потому что масса возрастает только у тех частиц, которые имеют ненулевую массу покоя. Масса покоя фотона равна нулю. Фотон существует только в движении.

[alleut]

dubinyansky писал(а):

Прошу прощения за возможную глупость, но почему бы электрону не увеличить свою массу, когда всем известно, что при субсветовых скоростях масса любого объекта растёт?

не возрастает: http://dxdy.ru/topic18263-45.html

[dubinyansky]

клон забанен, сообщение удалено //photon

[t3rmin41]

dubinyansky писал(а):

t3rmin41 писал(а):

...потому что масса возрастает только у тех частиц, которые имеют ненулевую массу покоя. Масса покоя фотона равна нулю. Фотон существует только в движении.

Вы не поняли, речь идёт о ДТП, в котором фотон ударил взад электрона. А не наоборот. И электрон имеет ненулевую массу.

Прошу прощенья, не увидел, что вы там электрон написали, а не фотон. Я думал, вы про фотоны всё :]

[Munin]

t3rmin41
alleut
Не обращайте внимания на этого персонажа, это клинический случай. Кстати, забаненный.

Добавлено спустя 9 минут 20 секунд:

t3rmin41 в сообщении #178548 писал(а):

потому что масса возрастает только у тех частиц, которые имеют ненулевую массу покоя.

Почитайте в теме, которую указал alleut: http://dxdy.ru/topic18263-45.html