Циклотронное излучение
Заряды, движущиеся во внеш. магн. поле B, описывают спиральные траектории, как бы навиваясь на магн. силовые линии. Угловая скорость их вращения вокруг этих линий, называемая циклотронной частотой, равна
, (1)
где q - заряд частицы и m - ее масса. Благодаря появляющемуся при этом ускорению, заряды излучают эл.-магн. волны как на частоте
,
так и
на более высоких гармониках, т.е. на частотах 
, где s=2,
3, 4... Подобное излучение наз. циклотронным, если скорость зарядов много меньше
скорости
света. Полная мощность излучения на осн. частоте
, (2)
где
- компонент скорости частицы, перпендикулярный магн. полю.
Мощность излучения на гармонике, имеющей номер s, меньше на множитель 
,
т.е. с увеличением номера гармоники интенсивность излучения очень быстро падает.
В то же время растет его направленность, излучение сосредоточено в плоскости орбиты
частицы.
В космич. условиях магн. поля обычно не настолько сильны, чтобы частота
была бы велика. Напр., для электронов 
Гц (где B в Гс). Чаще всего частота и ее первые гармоники
оказываются меньше плазменной частоты и Ц.и. не может распространяться в плазме.
В некоторых случаях, напр., в корональной плазме над солнечными пятнами, Ц.и. может
быть существенным. В частности, этим механизмом объясняют особенности медленно меняющегося
компонента радиоизлучения Солнца. Возможно, что в радиоизлучении магнитосфер планет
Ц.и. также играет заметную роль. Сильные магн. поля обнаружены на поверхности компактных
звезд: белых карликов (B ~105-108
Гс) и нейтронных звезд (B
~109-1013 Гс). При аккреции
плазмы на эти объекты Ц.и. становится важнейшим механизмом излучения не только на
основной,
но и на высоких гармониках . Ц.и. у этих объектов попадает в
ИК-, оптич., УФ- и рентг. диапазон.
Лит.:
Каплан С.А., Элементарная радиоастрономия, М., 1966; Байер В.Н., Катков В.М., Фадин
В.С., Излучение релятивистских электронов, М., 1973; Железняков В.В., Электромагнитные
волны в космической плазме, М., 1977.
(С.А. Каплан)
|
Публикации с ключевыми словами:
циклотронное излучение
Публикации со словами: циклотронное излучение |
|
|
См. также:
| |
