Большая советсткая энциклопедия Комптоновская длина волны

Комптоновская длина волны

Комптоновская длина волны, величина размерности длины, характерная для релятивистских квантовых процессов; выражается через массу частицы т и универсальные постоянные h и с (h — Планка постоянная, с — скорость света): l₀ = h/mc. Название К. д. в. связано с тем, что величина l₀ определяет изменение длины волны Dl электромагнитного излучения при комптоновском рассеянии (рассеянии на свободных электронах; см. Комптона эффект). Чаще К. д. в. называют величину (где =h/2p). Для электрона = 3.86151·10^-11 см, для протона = 2,10308·10^-14 см.

К. д. в. определяет масштаб пространственных неоднородностей полей, при которых становятся существенными квантовые релятивистские процессы. Действительно, если рассматривается некоторое волновое поле, например электромагнитное, длина волны которого l меньше К. д. в. электрона l₀, то энергия квантов этого поля E = hu (где u = c/l — частота) оказывается большей энергии покоя электрона mc² (E > hc/l₀ = mс²) и, следовательно, в этом поле становится возможным и происходит рождение электрон-позитронных пар (см. Аннигиляция и рождение пар). Такие процессы порождения частиц описываются релятивистской квантовой теорией.

Т. к. измерение координаты частицы возможно с точностью до длины волны "освещающего", её "света", то ясно, что положение отдельной частицы можно определить лишь с точностью до К. д. в. этой частицы. К. д. в. определяет также расстояние, на которое может удалиться виртуальная частица с массой т от точки своего рождения. Поэтому радиус действия ядерных сил (переносчиком которых являются в основном виртуальные p-мезоны — самые лёгкие из сильно взаимодействующих частиц) по порядку величины равен К. д. в. p-мезона (l₀~10^-13 см). Аналогично, поляризация вакуума за счёт рождения виртуальных электрон-позитронных пар (см. Вакуум физический, Квантовая теория поля) проявляется на расстояниях порядка К. д. в. электрона.

В. И. Григорьев.