Polarization phenomena in photoelectric effect and one quantum annihilation of positrons in theK-shell

Summary

Polarization effects in the cross sections for both the photoelectric and the positron annihilation processes in theK-shell have been investigated by the Stokes parameter method for arbitrary polarization of the incident particles. The scattering states of the electron and the positron have been approximated by Sommerfeld-Maue wave functions. Results have been obtained correctly up to terms ofO(a) and neglecting terms ofO(a/ɛ), wherea =Z/137 andɛ is the energy of the scattering state in units ofmc ². It has been found for either case that in the first approximation there is correlation only between the circular polarization of the photon and the component of the polarization vector of the free Dirac particle in the plane of scattering. In the high energy limit, the ratio of the degree of circular polarization of the incident (emitted) radiation and the degree of longitudinal polarization of the photoelectron (positron) tends to unity.

Riassunto

Gli effetti della polarizzazione sulle sezioni d’urto per i processi di annichilamento fotoelettrico e positonico nello stratoK sono stati studiati col metodo del parametro di Stokes per polarizzazione arbitraria delle particelle incidenti. Gli stati di scattering dell’elettrone e del positone sono stati approssimati con funzioni d’onda di Sommer-feld-Maue. Si sono ottenuti risultati corretti fino a termini di ordinea e negligendo termini di ordinea/ε, dovea =Z/137 edε è l’energia dello stato di scattering in unitàmc ². Per ambo i casi si è trovato che in prima approssimazione si ha correlazione solo tra la polarizzazione circolare del fotone e la componente del vettore di polarizzazione della particella libera di Dirac nel piano di scattering. Al limite delle alte energie il rapporto del grado di polarizzazione circolare della radiazione incidente (emessa) e il grado di polarizzazione longitudinale del fotoelettrone (positone) tende all’unità.