Folgende Prozesse zählen auch zu den elementaren elektromagnetischen Prozesssen. Es sind wieder die zugehörigen Feynman-Diagramme 2. Ordnung mit abgebildet. 

Paarvernichtung (e - - e + - Annihilation) e - + e + à g + g     Bei der Paarvernichtung von Elektron und Positron entstehen zwei Photonen. Der Wirkungsquerschnitt für diesen Prozess ist allerdings gering , so dass ein Positron beim Eindringen in Materie nur selten mit einem Elektron auf diese Weise vernichtet wird. In den meisten Fällen geschieht die Vernichtung nach folgendem "Zwischenschritt":   Das Positron wird bis zum Stillstand abgebremst und bildet dann mit einem Elektron ein Positronium im Grundzustand ( Bahndrehimpuls l = 0).

e - und e + haben jeweils den Spin s = 1/2, so dass es für den Grundzustand des Positroniums zwei mögliche Gesamtspins (S = 0 und S = 1) gibt.   Man nennt das Positronium mit S = 0 Parapositronium und das mit S = 1 Orthopositronium .   Die beiden Positroniumarten werden nach kurzer Zeit vernichtet ( t Ortho = 1,39 . 10 -7 s und t Para = 1,25 . 10 -10 s). Das Parapositronium darf dabei nur in eine gerade Anzahl Photonen ( g + g ) zerfallen, das Orthopositronium in eine ungerade Zahl ( g + g + g ).

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Paarerzeugung g + g à e - + e +   Der umgekehrte Prozess der Paarvernichtung ist die Paarerzeugung. Ein Photon kann bei ausreichender Energie (mindestens zweimal die Ruheenergie des Elektrons) ein Elektron-Positron-Paar erzeugen. Aus Energie- und Impulserhaltungs-

gründen muss ein Teil des Impulses auf einen weiteren Partner übertragen werden. Dies kann z.B. ein Atomkern sein, der den Impuls durch Absorption eines Photons aufnimmt. Siehe dazu das rechts abgebildete Feynman-Diagramm.

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Bremsstrahlung e - + Z à e - + Z + g     Jede beschleunigte Ladung strahlt Energie ab. Ein Elektron, das im Coulomb-Feld anderer Ladungen abgebremst oder abgelenkt wird, strahlt daher Photonen ab. Wie bei der Paarerzeugung muss auch hier ein weiterer Partner aus Energie- und Impulserhaltungsgründen einen Teil des Impulses des Elektrons aufnehmen.

Wird ein Elektron im Coulomb-Feld der Ladungen eines Atomkerns abgebremst, so übernimmt der Kern diesen Teil des Impulses. Das Z in der Reaktions- gleichung ( e - + Z à e - + Z + g ) soll den beteiligten Kern repräsentieren. Siehe dazu das rechts abgebildete Feynman-Diagramm.

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(siehe auch  ) 

Mit der Übersicht über die wichtigsten elektromagnetischen Prozesse beenden wir unseren Exkurs über die elektromagnetische Wechselwirkung und kehren zum gemeinsamen Pfad über die vier Wechselwirkungen zurück. Zum Abschluss gibt es noch ein Quiz zur elektromagnetischen Wechselwirkung  .