Тормозное излучение
Bremsstrahlung
При движении заряженной частицы в веществе происходит
её рассеяние в электростатических полях атомных ядер и электронов. Возникающее
в результате тормозное излучение пропорционально квадрату ускорения a частицы
E = 2e2a2/3c2,
E - энергия, излучаемая зарядом е, c - скорость света. Тормозное излучение,
как правило, возникает при движении электронов в среде. Оно лежит в основе
рентгеновского излучения рентгеновских аппаратов и γ-излучения, испускаемого
быстрыми электронами при прохождении через вещество. Так как ускорение обратно
пропорционально массе частицы, то тормозное излучение электрона будет в
тысячи раз интенсивнее тормозного излучения протона. Число тормозных фотонов
с энергией между ћω и ћ(ω + dω), испущенных электроном движущимся в поле
ядра с зарядом Ze, пропорционально Z2/ω.
N(ω)dω = Z2dω/ω.
Рис. 1. Тормозное излучение электрона в кулоновском поле ядра Ze.
Расстояние, на котором энергия электрона E из-за тормозного излучения
уменьшается в е раз, называется радиационной длиной x0. Спектр
энергии тормозного излучения непрерывный и имеет верхнюю границу, равную
начальной энергии электрона. При релятивистских энергиях электрона Te
>> mec2 тормозное излучение электронов направлено
по направлению их движения и концентрируется в пределах конуса с угловым
раствором
θ(радиан) = mec2/Te.
На этом основано получение интенсивных пучков высокоэнергичных γ-квантов
на электронных ускорителях.
Рис. 2. Спектр тормозного излучения электронов.
Подробнее см. Тормозное излучение
|