【正文】 ?? ???代入 ?式得 ?22252 4 s in3 2 Bvcmetddw o???? 其中 α 是投射角，即 v 與 B 之間的夾角。非相對論電子的回旋輻射的特點為什么具有近似各向同性及單色性？同步輻射為什么具有連續(xù)譜，且其峰值頻率大大高于相同磁場 B 下的回旋輻射頻率？首先對這些問題做定性的物 理分析是有益的。 但是在大尺度上，磁管是彎曲的。 但是在極強 磁場（ 102104特斯拉 ）中，記自由電子 的速度 v與磁場 B間 的夾角為 0θ2/π 。當(dāng)電子的速度不大（遠小于光速）時，電子為非相對論電子，在磁場中作加速運動產(chǎn)生的輻射被稱為回旋輻射。 The strength of the radiation of a different frequency ponents (distribution), therefore, for this method for the Compton scattering and inverse Compton scattering is applicable. 【 Key words】 ： classical radiation theory the mechanism of radiation the inverse Compton scattering and the Compton scattering 目錄 一 、引言 .......................................................................................................................... 5 （一）簡介 ............................................................................................................... 5 （二）本論文研究的內(nèi)容 .......................................................................................... 5 二、 回旋輻射 ................................................................................................................... 5 (一 ) 回旋輻射的總功率 ............................................................................................ 5 (二 ) 回旋輻射的譜 ................................................................................................... 7 （三） 回旋輻射的角分布 ...................................................................................... 10 （四） 回旋輻射的偏振特性 ................................................................................... 10 三、 同步輻射 ................................................................................................................11 （一） 同步輻射的總功率 .......................................................................................11 （二） 同步輻射的譜 ............................................................................................. 13 (三 ) 同步輻射的角分布 .......................................................................................... 15 （四） 同步輻射的偏振特性 ................................................................................... 16 四、 曲率輻射 ............................................................................................................... 17 五、 宇宙中的回旋輻射、同步輻射和曲率輻射 .............................................................. 18 六、回旋輻射、同步輻射和曲率輻射的應(yīng)用 ................................................................... 18 參考文獻 ........................................................................................................................ 19 致謝 ............................................................................................................................... 19 自由電子在磁場中的輻射 學(xué)生姓名 ： 涂光輝 指導(dǎo)老師 ： 袁金照 一、引言 （一）簡介 在磁場中，自由電荷（通常為自由電子）可以通過三種途徑來進行電磁輻射：回旋輻射（ Cyclotron Radiation）、同步輻射（ Synchrotron Radiation）和曲率輻射（ Curvature Radiation）。輻射中不同的頻率成份的強度（求譜分布）。當(dāng)然，在經(jīng)典輻射理論中有著不可忽視的地位。該過程可以根據(jù)經(jīng)典輻射理論做出簡單，有效而且最為直觀的描述。不同方向的輻射強度（求輻射角分布） 。 Different direction of the radiation intensity of angular distribution (radiation)。電荷在力的作用下作加速運動時，將會發(fā)射電磁波。這些現(xiàn)象分別首先在回旋加速器和同步加速器中得以證實而命名。在平行 磁 力線方向，電子不受力的作用，將沿磁管自由運動 。 （二）本論文研究的內(nèi)容 在磁場中作加速運動的電子由非相對論極限（即電子的速度 vc） z 過渡到相對論極限（即電子的速度 c→ v 或 β→ 1），輻射的總功率由小變大；輻射的角分布從近似各向同性變到具有明顯的方向性；譜的特點則是從單色變到光滑的連續(xù)譜，且輻射的頻率明顯增高（在給定的磁場中）。 二、 回旋輻射 (一 ) 回旋輻射的總功率 粒子在磁場中作加速運動產(chǎn)生輻射場，在空間各點的坡亭矢量 nEcEcS ?44 2???? ?? ???? 因此粒子在單位時間中沿給定方向的單位立體角輻射的能量即輻射角分布公式為 ? ?? ? ? ?322225244??4 cgqxcKnncqdd ????????? ????????? （ 1） 而 ?????? ?????? ??????? ??? vcvnnKg ???? ??13 ?????? ??? cvn??1 （ 2） 在非相對論極限下（即電子的速度 vc） 此時 β→ 0,K→ 1，則由（ 1）式得 ? ? ???? 232223 s i n4??4 cvenncedd ??? ?????? （ 3） 其中 θ是 n與 ?? 的夾角 有了（ 3）式即回旋輻射的角分布就可以通過對所有的立體角的積分