Презентация на тему Черенковское и синхротронное излучение

движении частицы со скоростью, превышающей скорость распространения света в

данной среде , или что тоже самое , где n – оптический показатель преломления света.

При поляризация окружающих атомов квазисферически симметрична. Такая поляризация должна вызывать сферическую электромагнитную волну – но таких волн нет в природе. Излучение не возникает.

При электрическое поле вытянуто поперек движения и не обладает сферической симметрией. При деполяризации атомов может возникнуть э/м волна.

Угол θ получается из геометрического соотношения
Анализ формулы дает

ряд предельных кинематических характеристик:
минимальное значение β получается в виде (для ) излучение направлено вдоль траектории частицы
максимальный угол фронта излучения равен

Направленность излучения

Например, для полистирола (n=1,59) значение . Это соответствует минимальной энергии электрона

пути (1 см) в единичном интервале частот (Гц)
Из

этой формулы следует:
спектр одинаков для частиц разных типов (е-, π+ , р+ …) при одинаковом по величине заряде Z;

число фотонов пропорционально квадрату заряда налетающей частицы – Z2;

с ростом скорости β число фотонов растет и достигает

значения при

- распределение спектра - равномерное, не зависит от частоты фотонов. Энергия сосредоточена в коротко-волновой (синей) части спектра.

фотонов в области видимого света N, излучаемых частицей с

зарядом Z на 1 см
пути, составляет около
фотоны летят в конусе с раствором

Потери энергии составляют малую долю от энергии налетающей частицы.

Удельные ионизационные потерями в воде (1/см)

Отношение потерь энергии

излучения узнать о скорости частицы:

в соответствии с формулой
Счетчик содержит разветвленную оптическую систему с коллиматорами лучей света по разным направлениям, точность

Интегральный способ. В счетчике регистрируются все заряженные частицы со скоростью .
Сигналы короткие .

Например, в счетчике с водяным радиатором (n=1,33, =0,75) электроны регистрируются начиная с кинетической энергии
а протоны - начиная с

поперечном магнитном поле вызывает синхротронное (или магнитотормозное) излучение, которое

обусловлено большим центростремительным ускорением действующим на частицу (см. «Теория Поля» - Ландау)

Связь интенсивности излучения с напряженностями

- в отсутствии электрического поля

Используя зависимость получаем

Сильная зависимость интенсивности от энергии электронов

равномерное излучение вдоль орбиты по касательной в небольшом угловом

растворе углов:

Например, для энергии электрона
Ee =100 МэВ значение

В накопителях получают узкий с высокой плотностью поток излучения на уровне 1015 фотон/сек/мм2/мрад

Характерная частота синхротронного излучения
- циклотронная частота; - лоренц-фактор
_______________________________________________________________
Для релятивистских энергий электронов частота синхротронного излучения на несколько порядков выше циклотронной частоты

получается поляризованное излучение гамма-квантов. Сила Лоренца действует в плоскости

орбиты, в этой же плоскости лежит вектор электрического поля . В результате получается узконаправленный и поляризованный пучок излучения.

Частотный спектр излучения представляет собой колокол с максимумом излучения на длине волны


С ростом энергии Ее максимум спектра сдвигается в область меньших длин