Синхротронное излучение

Электромагнитное излучение
	Синхротронное
	Циклотронное
	Тормозное
	Равновесное
	Монохроматическое
	Черенковское
	Переходное
	Радиоизлучение
	Микроволновое
	Терагерцевое
	Инфракрасное
	Видимое
	Ультрафиолетовое
	Рентгеновское
	Гамма-излучение
	Ионизирующее
	Реликтовое
	Магнито-дрейфовое
	Двухфотонное
	Вынужденное

Синхротронное (магнитотормозное) излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженными частицами, движущимися по искривлённым магнитным полям траекториям с релятивистскими скоростями.

Природа синхротронного излучения

Аналогичное излучение нерелятивистских частиц, движущихся по круговым или спиральным траекториям в магнитном поле, происходящее на гиромагнитной частоте $\!\nu _{C}=qH/(2\pi mc)$ (где q — заряд, m — масса покоя частицы) и её первых гармониках называют циклотронным излучением. С увеличением скорости частицы интенсивность высоких гармоник возрастает — это явление может быть интерпретировано как сокращение длины волны излучения вдоль направления движения частицы вследствие эффекта Доплера.

Для релятивистских частиц с энергией $E\gg mc^{2}$ излучение в области высоких гармоник обладает практически непрерывным спектром и сосредоточено в направлении мгновенной скорости в узком конусе с углом раствора $\psi \sim mc^{2}/E$ .

Максимум излучения частицы с энергией $E$ , движущейся в магнитном поле с составляющей $\!H$ , перпендикулярной вектору скорости частицы, приходится на частоту:

\nu _{m}={eH \over {4\pi mc}}\cdot \left({E \over {mc^{2}}}\right)^{2}=1{,}4\cdot 10^{6}H\left({E \over {mc^{2}}}\right)^{2}

Гц,

при этом мощность излучения релятивистской частицы с энергией $\!E$ пропорциональна квадрату энергии при постоянном магнитном поле:

-{{\partial E} \over {\partial t}}={{2e^{4}} \over {3m^{4}c^{7}}}H^{2}E^{2}=0{,}98\cdot 10^{-3}H^{2}\left({E \over {mc^{2}}}\right)^{2}

эВ/с.

Поскольку мощность синхротронного излучения частицы сильно зависит от массы, то наибольшее значение такое излучение имеет для лёгких частиц — электронов и позитронов.

В плоскости орбиты электрона излучение поляризовано линейно с ${\vec {E}}$ , лежащим в плоскости орбиты. На некотором угловом расстоянии от этой плоскости наблюдается эллиптическая поляризация, знаки по обе стороны от плоскости орбиты противоположны.

Свойства синхротронного излучения

Синхротронное излучение пучка электронов в магнитном поле приводит к радиационной самополяризации электронов в пучке (Эффект Соколова-Тернова). Это явление используется в технике для создания пучка поляризованных электронов.