您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

如何定义电子半径？

半径,电子,经典如何定义电子半径？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

如何定义电子半径？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

电子的半径（直径）的定义有两种。第一种叫电子的经典半径，简单而言，假定电子的电荷均匀分布在小球表面，其静电能等同于电子静质量，这样子算出来的小球半径与电子经典半径只相差常数因子2，这可能是经典一词的来源之一。这看起来似乎很儿戏，实际上这个半径表示的是电子与经典电磁场相互作用的性质，也称为Thomson散射长度。所谓Thomson散射，就是电子对于经典电磁波的散射（即Compton散射的低能近似），可以由经典电动力学导出。Thomson散射截面的数值就是电子经典半径的平方乘以一个常数因子。因此，我们可以这样理解电子经典半径的意义（物理图象，请勿较真）：围绕电子画一个电子经典半径的圆（圆平面垂直于光入射的方向），进入这个圆内的光子就可以和这个电子发生相互作用。第二种定义是电子自身的半径，根据标准模型理论假设，电子是没有内部结构的点粒子，自身的半径为0。那什么叫“自身”的半径呢？我们举一个有自身半径的粒子的例子。质子由三个夸克构成，这些夸克的运动和相互作用就会在质子内部形成一定的电荷分布，这个电荷分布的方均根半径就称为质子的半径，这同样也是原子核半径的定义。点粒子在这种定义下就相当于电荷分布为delta函数。我们来区别一下这两种半径的定义。举一个不太恰当的例子，一群人在篮球场里打篮球，我们可以定义两种半径，一种是篮球自身的半径，一种是篮球场的半径，相当与篮球和人相互作用的范围。