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韧致辐射

王朝百科·作者佚名  2009-12-12
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轫致辐射,又称刹车辐射,原指高速运动的电子骤然减速时发出的辐射,后来泛指带电粒子与原子或原子核发生碰撞时突然减速发出的辐射。根据经典电动力学,带电粒子作加速或减速运动时必然伴随电磁辐射。

轫致辐射的X射线谱往往是连续谱,这是由于在作为把子的原子核电磁场作用下,带电粒子的速度是连续变化的。轫致辐射的强度与靶核电荷的平方成正比,与带电粒子质量的平方成反比。因此重的粒子产生的轫致辐射往往远远小于电子的轫致辐射。

轫致辐射广泛应用于医学和工业。在工业上,经常使用熔点高、导热好、原子序数比较大的钨作为X射线管的阳极靶。在天体物理学上,轫致辐射是很常见的辐射。一些X射线源(如X射线脉冲星)的辐射,是遵循麦克斯韦分布的电子所产生的,也叫热轫致辐射。

根据电动力学,电子加速时会向外辐射电磁波。当等离子体内的电子与离子发生碰撞时电子将被加速(注意:无论加速还是减速都有辐射,我们都称为加速,而减速就是负加速),从而产生辐射,这种辐射我们称为韧致辐射。韧,即“受力作用,受阻”。

那么,电子怎么会与离子发生碰撞的呢?因为电子在作热运动,由于天体上的温度极高,所以,电子的热运动速度极快,常常时相对论性的(即速度可与光速相比,必须考虑爱因斯坦的相对论效应)。由于电子的热运动发生碰撞而产生的韧致辐射我们称为热韧致辐射。

如果电子的加速时因为磁场的缘故,这时产生的韧致辐射称为磁韧致辐射。

就是通常所说的轫致辐射,“轫”字原本是刹车的意思,这里所指的是高能带电粒子与原子核碰撞突然减速。那么热轫致辐射就是高能带电粒子在与原子核相碰撞突然减速时产生的辐射。在天体物理学中,有些X射线源的辐射可用轫致辐射来说明。

 
 
 
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