Гальмівне випромінювання: відмінності між версіями

[неперевірена версія][неперевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
стиль
Рядок 37:
<math>\nu=\frac{eV}{\hbar}</math>,
де V — напруга, що прискорює електрон. Це рівняння називається {{нп|Закон Дуейна-Ханта|лімітом Дуейна-Ханта||Duane–Hunt law}}.
Це є однією з важлиихважливих відмінностей розподілу енергій, що передбачається класичною теорією, від того, що передбачає квантово-механічна — у класичній теорії гальмівне випромінювання охоплює весь спектр.<ref>[http://ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F%20%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0.%20%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D0%B8%20%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0.%20%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%86/02-5.htm Тормозное рентгеновское излучение]{{ref-ru}}</ref>
 
== Кутовий розподіл випромінювання ==
Рядок 44:
:<math>d\sigma(E, \theta)=\frac{A \cdot \theta d \theta}{\theta^2+\frac{m_ec^2}{E}}</math>
 
Для нерелятивістських електронів, фотони можуть випроміюватися як вперед, так і назад, їх кутовий розподіл пропорційний cos<sup>2</sup>θ, де θ — кут між напрямом вильоту фотонуфотона і траекторієютраєкторією електрону, що гальмується.
 
== Поляризація ==
Рядок 59:
Хорошим наближенням спектру гальмівного випромінювання є {{нп|формула Крамерса|||Kramers' law}}:{{sfn|Основы физики рентгеновского излучения|с=65|2007}}
:<math>I(\lambda)=KZ \frac{\lambda-\lambda_0}{\lambda_0\lambda^3}</math>,
де λ<sub>0</sub> — мінімальна довхинадовжина хвилі випромінювання, а K — деякий коофіцієнткоефіцієнт, що залежить від матеріалу мішені.
 
На практиці, через те, що поглинання низькоенергетичних фотонів у речовині є значно сильнішим, ніж високоенергетичних, спектр фотонів пригнічується у низькочастотній області.
Рядок 76:
=== Рентгенівські трубки ===
{{main|Рентгенівська трубка}}
У рентгенівських трубках, електрони розганяються електричним полем, після чого вдаряються у спеціальну металеву мішень. Під час зіткнень з атомами мішені, електрони гальмуються, і випромінюють фотони, в тому числі і в [[Рентгенівське випромінювання|рентгенівському діапазоні]]. Не все випромінювання рентгенівських трубок є гальмівним — велика його частина припадає на [[характеристичне рентгенівське випромінювання]] — передачі енергії електрону, що переводить його на більш високу орбіталь, і подальше його повернення на нижній енергетичний рівень з випроміненням отриманноїотриманої енергії.
 
Завдяки своїй простоті і доступності, ця схема є дуже вживаною для штучного отримання рентгенівських променів, і використовується в медицині і техніці, незважаючи на те, що її [[ККД]] досить низький — лише 3-8% енергії перетворюється на рентгенівське випромінювваннявипромінювання.<ref>[http://accelconf.web.cern.ch/accelconf/pac97/papers/pdf/8P111.PDF EFFECTIVE X-RAY BREMSSTRAHLUNG SOURCE]{{ref-en}}</ref>
 
=== Бета-розпад ===
{{main|Бета-розпад}}
Одним з пробуктівпродуктів бета-розпаду є [[бета-частинка]] — високоенергетичний електрон. При проходженні бета-частинок через речовину вони втрачають енергію через гальмівне випромінення, і цей канал є тим більшим, чим більшою є енергія частинки.
Окрім звичайного гальмівного випромінювання, що утворюється при русі електрона в речовині (''зовнішнє гальмівне випромінювання''), існує інший підвид випромінювання, що характерне для бета-розпаду — ''внутрішнє гальмівне випромінювання'', що складається з гама-квантів, які утворюються безпосередньо при бета-розпаді. {{sfn|Краткая химическая энциклопедия|с=91|1962}} Оскільки енергія бета-частинок є обмеженою, помітним гальмівне випромінення стає лише для дуже інтенсивних бета-випромінювачів.
 
Рядок 95:
 
== Електрон-електронне розсіяння ==
Електрон може розсіюватися і на електронихелектронних оболонках атомів. Це випромінювання є значно меншим, за те, що генерується при розсіянні на ядрах, оскільки заряд електрона складає лише e, тоді як енергія гальмівного випромінювання пропорційна квадрату заряду частинки-мішені. При енегріяхенергіях падаючих електронів менших за 300 кеВ цим каналом можна нехтувати<ref>[http://iopscience.iop.org/article/10.1086/521977/pdf ELECTRON-ELECTRON BREMSSTRAHLUNG EMISSION AND THE INFERENCE OF ELECTRON FLUX SPECTRA IN SOLAR FLARES]{{ref-en}}</ref>. Проте зі зростанням швидкості електронів, а також для легких елементів (заряд ядра яких є не таким великим, порівняно з зарядом електрона), наприклад при проходженні через повітря, його значимітьзначимість зростає. Електрон-електронне гальмівне випромінювання є значним у деяких астрофізичних процесах, у хмарах плазми з температурою більшою за 10<sup>9</sup> К.<ref name="astronet"/>
 
== Нуклонне гальмівне випромінювання ==