¿Qué es el ancho radiativo?

El ancho radiativo es una terminología utilizada en las desintegraciones electromagnéticas atribuidas a las líneas espectrales .

Para los estados atómicos, esto se ve en el ancho de las líneas y tiene que ver con las moléculas específicas en sus ubicaciones específicas, ya que los campos intermoleculares cambian las condiciones límite para la función de onda que describe el estado y, por lo tanto, cambian los anchos .

Para las desintegraciones nucleares, el ancho del espectro de rayos gamma se deduce de la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica, el principio de incertidumbre de Heisenberg, de los tiempos de vida medidos. Los anchos varían con el núcleo bajo estudio y también con las redes que contienen los núcleos. Los tiempos de vida se miden y registran en tablas, ya partir de ellas se puede calcular la amplitud del nivel de energía. La vida útil de los anchos se analiza aquí .

La otra respuesta ha cubierto las desintegraciones de partículas elementales.

El "ancho radiativo" parece ser una forma abreviada de referirse al ancho de decaimiento --- es decir, la incertidumbre de Heisenberg en la energía$\Gamma = \hbar / \Delta t$para un estado ligado con vida media finita$\Delta t$--- debido a una desintegración de fotones .

Algunas (¿la mayoría?) de las partículas pueden decaer a través de varios modos diferentes. por ejemplo, el$K^+$mesón (up más anti-quark extraño) decae

• 64% del tiempo para$\mu^+\nu_\mu$
• 21% del tiempo para$\pi^+\pi^0$
• 6% del tiempo para$\pi^+\pi^+\pi^0$
• 5% del tiempo para$\pi^0 e^+\nu_e$
• 0.6% del tiempo para$\mu^+ \nu_\mu \gamma$

Dejé algunos modos fuera . Las fracciones en el frente son técnicamente "anchos parciales"$\Gamma_i / \Gamma_\text{total}$. Los anchos de decaimiento son excelentes porque todos los modos de decaimiento tienen el mismo ancho de decaimiento , por lo que puede usar la dispersión en masas de kaon reconstruidas en$K\to\pi\pi$decae, más el conocimiento de con cuántos kaones comenzó y cuántos eventos de dos piones atrapó, para determinar que el 79% de los decaimientos de kaones cargados son algo diferente a$\pi\pi$.

El primer decaimiento de mi lista abreviada es un proceso puramente leptónico; los dos siguientes, con solo piones, son procesos puramente hadrónicos; el cuarto es un proceso "semileptónico"; el último es radiativo. Por lo tanto, es posible que encuentre una oración como

... el ancho de decaimiento radiativo del kaon cargado es aproximadamente el 0,6% de su total ...

Para las transiciones atómicas, esencialmente todos los estados excitados decaen por emisión de fotones, por lo que esperaría escuchar sobre "ancho de decaimiento" en lugar de "ancho de decaimiento radiativo". Para los estados nucleares excitados, puede distinguir el ancho de decaimiento radiativo de un estado, es decir, su probabilidad de emitir un fotón, del ancho de decaimiento para la emisión de nucleones, o decaimiento beta o alfa, o fisión.