【正文】 ?。 上面的討論是僅限于在作圓軌道運(yùn)動(dòng)電子的回旋輻射，當(dāng)電子作螺旋軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的譜線分布可以通過洛倫玆變換由 （ 14）（ 15）式得到 ? ? ? ?? ? duSuJSSJSv ep SSLs ???????? ?????????? ???? ? ????? ? ? 2//1 2222//22232// 2222 21218 ??????? ??? 螺旋軌道電子的輻射譜特點(diǎn)與圓軌道電子的輻射的不同主要在譜線有移動(dòng)，由圓 軌道輻射頻率 0?S (S= 3? )變到螺旋軌道輻射頻率???cos1 // 0? S,除了譜線發(fā)生頻移之外，螺旋軌道電子輻射的 S次諧波的輻射功率改為上式。按照電子運(yùn)動(dòng)方程（ 9）式，取圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，軌道平面選為 ? ?yx??, 平面，電子的位置和和分別為 ? ? jtcitct ?c o s?s in 0000 ??????? ??? (10) ? ? jtitt ?s in?c o s 00 ????? ??? (11) 其中cmeL 00 11 ??? ???? 。而電子的經(jīng)典半徑為22cmer oo ?則 ?2222 s in32 Bvrco?? （ 5） 代入經(jīng)典半徑 or =22cmeo= 1310? cm，以及光速值 c=3 1010 cm/s 則 ?? 22215 s B???? (erg/s) (6) 對于非相對論電子速度分布是各向同性的，則電子的平均總功率為 2215222 BBcro ?? ????? (erg/s) （ 7） 由（ 6）（ 7）可知非相對論電子的回旋輻射功率與其能量成正比（即正比于 2? ）， 且與磁場的平方成正比。電子在沿磁管做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在受向心加速度， 會(huì)產(chǎn)生另一種電磁輻射。當(dāng)電子的的能量非常大時(shí)，使得回旋速度 v 接近于光速 c，即此時(shí)的電子為極端相對論電子。因此，此方法對于康普頓散射和逆康普頓輻射也是適用的。 本科畢業(yè)論文 自由電子在磁場中的輻射 自由電子在磁場中的輻射 內(nèi)容摘要 相對論電子的逆康普頓 輻射 是等離子體中單個(gè)帶電粒子的輻射，它是經(jīng)典輻射理論中其中一種研究較為深入的基本過程。 【 關(guān)鍵詞 】 ： 經(jīng)典輻射理論 輻射產(chǎn)生的機(jī)制 逆康普頓 輻射 康普頓散射 Compton scattering and inverse Compton scattering Abstract Relativistic electrons in the inverse Compton scattering is a single charged particle radiation in the plasma, it is one of the research in the classical theory of radiation perates into the basic process of the process can make simple according to the classical theory of radiation, effective and the most intuitive description, of course, in the classical theory of radiation has significant position in the inverse Compton scattering (Compton radiation) as the relativistic electrons and photons in the radiation field collision caused by radiation, is suitable for the incident photon energy is significantly smaller than that of relativistic electron energy for radiation problem discussion, we around such four aspects: particle radiation energy in unit time (radiation power)。相對論電子在磁場中作加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的輻射被稱為同步輻射。這種由于 磁 力線的彎曲而產(chǎn)生的輻射稱為曲率輻射。 (二 ) 回旋輻射的譜 在均勻磁場中，電子受洛倫玆力 的作用，運(yùn)動(dòng)的方程為 ? ? ?????? ???? vcevmdtddtdo? （ 8） 解（ 8）式得電子的軌道方程 oLLxtvx ??? ? )s in ( ??? , oLL ytvy ???? ? )c o s ( ???, oztvz ?? // （ 9） 其中 ?、 000 zyx 都是由初始條件定。把（ 10）、（ 11）式代入周期運(yùn)動(dòng)的譜公式中得 ? ?? ? 20 03 4022 ???ex p81 ? ????????? ?????? ??????? Ts dtnntiScwSeddwTdd ???? ?? (S= 3? ) （ 12） 為了使輻射方向 n? 有簡單的表示，不妨設(shè)這樣的坐標(biāo)軸，使 ?? 的方向?yàn)?k? 軸。 （三） 回旋輻射的角分布 回旋輻射的能 量集中在基頻輻射，因此整個(gè)輻射的角分布可以通過基頻輻射的角分布來表示，以圓周運(yùn)動(dòng)的非相對論電子的輻射為例，由（ 14）式 ? ?)s i n()s i n(co t2 212212221 ???????? JJced Pd o ???? 其中 ? ? 21 xxJ ?， 21)(1 ?? xJ（當(dāng) 1??x ），則有 ? ???? 2221 c o s12 ??? cedPd o 由上式表明非相對論電子的回旋輻射的角分布是各向同性的，當(dāng) 0?? 時(shí)，即沿磁場方向輻射最強(qiáng)，而 2??? 時(shí)沿磁場方向最弱，兩者強(qiáng)度差二倍。 由（ 16）式可知粒子在垂直方向上才有加速度，即 ?? sinva ?? ? ， 0//?a ?? 宇宙射線電子比宇宙射線質(zhì)子獲得巨大的能量 ? 容易的多，因此認(rèn)為同步輻射的總功率寫成： ????? 22222222222232 s i n32s i n32 oeo o crvcmece ????? （ 17） 其中22 cmer ee ?是經(jīng)典半徑。 （二） 同步輻射的譜 對于相對論電子，仍先考慮電子作圓軌道運(yùn)動(dòng)，譜公式的推 導(dǎo)過程和非相對論電子回旋輻射是相同的，因此同步輻射譜的公式為（ 15）式。 (三 )同步輻射的角分布 對（ 2）式中的三矢積進(jìn)行展開得 ? ?? ?? ?vcvnvng ?????? ?????? ??1 3 上式進(jìn)行平方運(yùn)算得 ? ?? ? ? ?? ? 22265242 ?11?21 vncvcvvvnvg ???????? ?????????? （ 27） 構(gòu)建一個(gè)坐標(biāo)系 v? 沿著 z 軸， v?? 在 x z平面相對于 v? 的夾角為 i，單位矢量 n?描述有 ? ?zyx , 構(gòu)成的的觀測方向，即 ?? cos? ?? cvn ? 在 x 方向有加速度為 v?? 和 z 方向有速度為 v? 的電荷在 xz 平面的輻射角的模型，在非相對論和相對論運(yùn)動(dòng)的情況下 ? ?iivvn c o sc o ss inc o ss in? ??? ??? ??? ， ivcvv cos?????? ?? 由上面的公式和 ?? co