曲率輻射在很強的磁場條件下，電子被束縛在磁力線上，只能沿著磁力線運動。如果磁力線是彎曲的，電子沿著彎曲的磁力線運動可以獲得向心加速度並發出的輻射。
基本介紹
- 中文名：曲率輻射
- 外文名：curvature radiation
- 輻射頻率：強度集中於頻率vm≈10—8E3ρ—1
原理,輻射頻率,
原理
曲率輻射是相對論性的帶電粒子在強磁場中沿著彎曲的磁力線運動所產生的輻射。由於相對論效應，曲率輻射集中在沿運動方向角度很小的錐體裡。
決定這種輻射特性的基本因素：一為電子運動軌道彎曲；二為電子能量遠大於其靜止能量。這裡,電子運動軌道的彎曲,是受到洛倫茲力作用的結果。但當高能電子平行於磁場運動時，洛倫茲力不再存在，電子將沿著磁力線作等速直線運動。如果磁場足夠強，且磁力線本身是彎曲的，則高能電子將繼續沿著磁力線作曲線運動，因而也會產生輻射。這就是曲率輻射。這種輻射集中於電子運動方向的窄小角度(≈1/γ)範圍內，γ為洛倫茲因子。它的頻譜在低頻段正比於頻率v的立方根(∝v)，高頻段按指數衰減。輻射最大強度集中於頻率vm≈10Eρ附近。式中ρ為電子所在處的磁力線曲率半徑，以厘米為單位;E為電子能量(E=γmec),以電子伏為單位;me為電子的靜止質量。這些特點都十分類似於同步加速輻射,差別只在於：同步加速輻射決定於電子回旋運動半徑，而曲率輻射則決定於磁力線本身的曲率半徑。
電子發生曲率輻射的輻射譜與同步輻射類似。基頻為其中ρ為電子運動的曲率半徑。峰頻為：在低頻端，輻射譜功率隨頻率增加而增加，正比於頻率的1/3次方，即，並且與電子的能量無關。在高頻端，輻射譜功率隨頻率指數下降。
高能電子沿強磁場磁力線方向運動時，因磁力線本身的彎曲而產生的電磁輻射。這種過程在脈衝星附近可能有重要的意義。在磁場中運動的高能電子，當磁場不平行於電子速度時，會引起同步加速輻射。決定這種輻射特性的基本因素：一為電子運動軌道彎曲；二為電子能量遠大於其靜止能量。這裡,電子運動軌道的彎曲,是受到洛倫茲力作用的結果。但當高能電子平行於磁場運動時，洛倫茲力不再存在，電子將沿著磁力線作等速直線運動。如果磁場足夠強，且磁力線本身是彎曲的，則高能電子將繼續沿著磁力線作曲線運動，因而也會產生輻射。這就是曲率輻射。
輻射頻率
這種輻射集中於電子運動方向的窄小角度(≈1/γ )範圍內，γ 為洛倫茲因子，即：它的頻譜在低頻段正比於頻率v的立方根(∝v1/3)，高頻段按指數衰減。輻射最大強度集中於頻率vm≈10—8E3ρ—1附近。式中ρ 為電子所在處的磁力線曲率半徑，以厘米為單位;E 為電子能量(E=γmec2),以電子伏為單位;me為電子的靜止質量。這些特點都十分類似於同步加速輻射,差別只在於：同步加速輻射決定於電子迴旋運動半徑，而曲率輻射則決定於磁力線本身的曲率半徑。
