Развитие в пространстве и времени процесса переходного излучения релятивистского электрона
Вантажиться...
Дата
2010
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна
Анотація
Рассмотрена задача о переходном излучении релятивистского электрона на тонкой металлической идеально проводящей пластинке. Обсуждается пространственно-временная эволюция электромагнитного поля, которое возникает до и после пересечения электроном металлической пластинки. Показано, что после пересечения пластинки отраженное от нее поле электрона в области координат r > ct отлично от нуля. Скачок потенциала при r = ct полностью определяет характеристики переходного излучения «назад». Подобная картина эволюции поля имеет место и в направлении движении электрона. Обсуждается аналогия в развитии пространственно-временной картины эволюции электромагнитного поля в процессах переходного излучения и тормозного излучения при мгновенном рассеянии релятивистского электрона на большой угол. Особое внимание уделено анализу переходного излучения «полуголого» электрона на металлической пластинке, расположенной на различных расстояниях от точки рассеяния, где происходит частичное «раздевание» электрона. Показано, что «полуголое» состояние электрона проявляется в подавлении переходного излучения и осцилляторном характере зависимости его характеристик от расстояния между пластинкой и точкой рассеяния. Обсуждаются условия, при которых имеют место такие эффекты. Рассмотрены некоторые проблемы измерения спектрально-угловой плотности переходного и тормозного излучений. Показано, что результаты измерений могут существенно зависеть от размера детектора и его положения относительно точки пересечения электроном пластинки и точки рассеяния. The problem of relativistic electron’s transition radiation on thin metallic ideally conducting plate is considered. The space-time evolution of the electromagnetic field, which arises before and after passing of the electron of the metallic plate, is discussed. It is shown that at the moment of time t after the passing of the plate the electron’s field reflected from it on distances r > ct is not equal to zero. The potential jump at r = ct entirely defines the characteristics of backward transition radiation. Similar image of field evolution takes place in the direction of the electron’s velocity. The analogy in the development of space-time image of electromagnetic field evolution in the processes of transition radiation and bremsstrahlung during the momentary scattering of relativistic electron at large angle is discussed. Special attention is drawn to the transition radiation of “half-bare” electron on metallic plate which is placed on different distances from the scattering point where partial “undressing” of the electron occurs. It is shown that “half-bare” state of the electron manifests itself by suppression of the transition radiation and by oscillation type of the transition radiation’s characteristics dependence on the distance between the plate and the scattering point. The conditions for such effects are discussed. Some problems of measurements of transition radiation and bremsstrahlung spectral-angular density are considered. It is shown that the results of these measurements should substantially depend on the detector’s size and its position relatively to the point of the electron’s passing through the plate and to the scattering point. Розглянута задача про перехідне випромінювання релятивістського електрона на тонкій металевій ідеально провідній пластинці. Обговорюється просторово-часова еволюція електромагнітного поля, яке виникає до і після проходження електроном металевої пластинки. Показано, що після проходження пластинки відбите від неї поле електрона в області координат відмінне від нуля. Стрибок потенціалу при повністю визначає характеристики перехідного випромінювання «назад». Подібна картина еволюції поля має місце і в напрямі руху електрона. Обговорюється аналогія в розвитку просторово-часової картини еволюції електромагнітного поля у процесах перехідного випромінювання і гальмового випромінювання при миттєвому розсіянні релятивістського електрона на великий кут. Особлива увага приділяється аналізу перехідного випромінювання «напівголого» електрона на металевій пластинці, розташованій на різних відстанях від точки розсіяння, де відбувається часткове «роздягання» електрона. Показано, що «напівголий» стан електрона виявляється у заглушуванні перехідного випромінюванні та вібраційному характері залежності його характеристик від відстані між пластинкою і точкою розсіяння. Обговорюються умови, за яких такі ефекти мають місце. Розглядаються деякі проблеми вимірювання спектрально-кутової густини перехідного та гальмового випромінювань. Показано, що результати вимірювань можуть суттєво залежати від розміру детектора та його розташування відносно точки проходження електроном пластинки і точки розсіяння.
Опис
Ключові слова
переходное излучение, тормозное излучение, длина когерентности, релятивистский электрон, потенциалы электромагнитного поля, transition radiation, bremsstrahlung, coherence length, relativistic electron, electromagnetic field potentials
Бібліографічний опис
Шульга Н.Ф. Развитие в пространстве и времени процесса переходного излучения релятивистского электрона / Н.Ф. Шульга, С.В. Трофименко, В.В. Сыщенко // Вiсник Харкiвського нацiонального унiверситету iм. В.Н. Каразiна. – 2010. – №916. Сер.: Фізична. «Ядра, частинки, поля». – Вип. 3(47). – С. 23 – 41