Дираку рівняння
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Дираку рівняння

Дираку рівняння, квантове рівняння руху електрона, що задовольняє вимогам відносності теорії ; встановлено П. Дираком в 1928. З Д. в. витікає, що електрон володіє власним механічним моментом кількості руху — спином рівним ћ/2, а також власним магнітним моментом, рівним магнетону Бору eћ/mc , які раніше (1925) були відкриті експериментально ( e і m — заряд і маса електрона, з — швидкість світла, ћ Планка постійна ). За допомогою Д. в. була отримана точніша формула для рівнів енергії атома водню (і водородоподобних атомів), що включає тонку структуру рівнів (див. Атом ), а також пояснений Зеемана ефект . На основі Д. в. були знайдені формули для вірогідності розсіяння фотонів вільними електронами ( Комптона-ефекту ) і випромінювання електрона при його гальмуванні ( Гальмівного випромінювання ), що отримали експериментальне підтвердження. Проте послідовний релятивістський опис руху електрона дається квантовою електродинамікою .

загрузка...

  Характерна особливість Д. в. — наявність серед його рішень таких, які відповідають станам з негативними значеннями енергії для вільного рухи частки (що відповідає негативній масі частки). Це представляло трудність для теорії, т.к. все механічні закони для частки в таких станах були б невірними, переходи ж в ці полягання в квантовій теорії можливі. Дійсний фізичний сенс переходів на рівні з негативною енергією з'ясувався надалі, коли була доведена можливість взаємоперетворення часток. З Д. в. витікало, що повинна існувати нова частка ( античастка по відношенню до електрона) з масою електрона і електричним зарядом протилежного знаку; така частка була дійсно відкрита в 1932 До. Андерсоном і названа позитроном . Це з'явилося величезним успіхом теорії електрона Дираку. Перехід електрона із стану з негативною енергією в стан з позитивною енергією і зворотний перехід інтерпретуються як процес утворення пари електрон-позитрон і анігіляція такої пари (див. Анігіляція і народження пар ).

  Д. в. справедливо і для ін. часток із спином 1/2 (у одиницях ћ) — мюонів, нейтрино . Для протона і нейтрона, що також володіють спином 1/2, воно приводить до неправильних значень магнітних моментів: магнітний момент «діраковського» протона має дорівнювати ядерному магнетону eћ/ 2 Мс ( М-код — маса протона), а нейтрона (оскільки він не заряджений) — нулю. Досвід же дає, що магнітний момент протона приблизно в 2,8 разу більше ядерного магнетона, а магнітний момент нейтрона негативний і по абсолютній величині складає близько 2/3 від магнітного моменту протона. Аномальні магнітні моменти цих часток обумовлені їх сильними взаємодіями .

  Літ : Бройль Л. де, Магнітний електрон, пер.(переведення) з франц.(французький), Хар., 1936.