电子与光子碰撞会发生什么？( 四 ) _经验知识

简并(degeneracy) 。即退化、消弭、不复存在。电子简并。即外来冲压力可能彻底毁灭电子的存在形式。然而。电子不会轻易被简并。
根据反作用原则或楞次定律。为了独立存在。对于外来的冲压力。电子会有自己的反冲压。
电子的抗简并压。是电子在特定温度场下。抵御外来冲压破坏自我存在的反冲压。
如何计算电子反冲压（电子的抗简并压）？根据反作用原理。这取决于电荷之间的库仑力：
F??=(1/4πε?)e2/r2......(4)
电子与核电荷之间的库仑力。是迫使电子围绕核电荷进行切向运动的向心力（冲压力）。也是相应的电子反冲力。即：
F??=m?v2/r......(5)
电子的冲压面积。为半个电子表面积
A??=?×4πr2=2πr2......(6)
由(3)(4)(5) 。可得电子的抗简并压强
P??=m?v2/2πr3=e2/8ε?π2r?......(7)
有。电子速度(v)与轨道半径(r)反相关
v2=(1/4πε?m?)e2/r=253/r......(8)
注意：式(7)与式(8)两个公式很有用：
式(7)可估算毁灭原子所需的压强。式(8)可估算核外电子的边际速度。与核内电子(v=c)轨道半径或核子半径(r) 。
核外电子·核内电子·自由电子的边际参数
(1) 在原子内的温度场。核外电子有自己的抗简并力。设电子的边际半径r≈0.053nm
v2=253/r=253/(5.3×10?11)=4.77×1012
v=2.2×10? [m/s]（v=αc）
(2) 在核子内的温度场。核内电子有自己的抗简并力。根据中子衰变的β电子初速度v=c 。可以认为核内电子的边际速度v=c 。则核内电子的轨道半径。即中子半径。大致为：
r=253/v2=253/(3×10?)2=2.81×10?1? [m]
质子半径的计算比较复杂。需要按实测数据。倒逼有关参数。目前认为大约为0.84费米。
(3) 在电离层的温度场。自由电子有自己的抗简并力。这还涉及式(2)等。不再细述。
5 光子的分类与体密度
不同频率或波长的光子。不同温度场的电子。各有不同的体积与体密度。我们需要对光子体密度与电子体密度的配比范围有个基本估计。
以往教科书中不同电磁波的分类。尤其是各自的来源或发生机制。有一定的参考价值：

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根据技术物理的相关应用。我们也可以把光子分为八大频带或波段：

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从现代微电子技术应用来看。我们的兴趣主要集中在：
·毫米波(到厘米级)的卫星通信与背景辐射
·微米波的红外制导技术与热成像分布技术
·可见光的激光制冷效应与光纤通信技术
·纳米波的光电碰撞效应与激光蚀刻技术。
按照本题探讨光电碰撞的要求。本文主要关注100纳米左右的远紫外光子的体密度。
至于诸如脑波等生物波。依然属于有待开发的处女地。而机械波的光学支之声子。本质上也是一种电磁波的光子。
例如摩擦起电。既有声波也有光波。而弱摩也会激发例如红外波。只是看不见而已。

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下面。特别要厘清【光子】的概念
严格讲。光子并不是可以类比电子一样的独立的离散性运动的粒子。
1个光子。可以是电磁场和/或电磁波(正弦波)中与1个电子关联对应的1个波节。即：
【1个电子】?【1个波节】?【1个光子】
用电子枪做光电效应实验方程写成：
eU=?m?△v2=h△f 。有：?m?v2∝hf
左边是1个电子的切向运动行为。右边是1个波节波动辐射的行为。相当于1个光子的行为。
波节与波节是紧密连续的。彼此之间没有空隙与隔断。故光子与光子之间也是连续的。
尤其。1个光子是电磁场或电磁波（二者互为因果）中有特定频率的1个场量子。
只要有电子的切向运动。就会切割电子自身磁偶极子的磁力线。也会切割核电荷的磁力线。
电子的切向运动切割磁力线。就会产生电磁场。同时也产生电磁波。
磁力线是虚构的。切割磁力线应理解为。电子切向运动。对前方场空间有一个冲压。场被加剧扰动了。就有了相应的电磁波。
光波的发生机制。与一石激起千层浪的水波是一样的。石头好比电子。水好比真空介质。
我们只能说外界的电子运动。使真空场(低频波)中的一个波节性光子加剧了震荡频率。
光子不是从电子肚子里释放的幽灵粒子。可以说“发射1个电子” 。不可说“发射1个光子” 。只能说“激发1个光子” 。