自由电子在磁场中的辐射本科毕业论文

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1、山西师范大学本科毕业论文自由电子在磁场中的辐射姓名涂光辉系别物理与电子信息工程系专业物理班级1003学号1052010313指导教师袁金照答辩日期成绩自由电子在磁场中的辐射内容摘要相对论电子的逆康普顿辐射是等离子体中单个带电粒子的辐射，它是经典辐射理论中其中一种研究较为深入的基本过程。该过程可以根据经典辐射理论做出简单，有效而且最为直观的描述。当然，在经典辐射理论中有着不可忽视的地位。逆康普顿辐射（也叫康普顿散射）为相对论电子和辐射场中光子的碰撞引起的辐射，适用于入射光子能量显著地小于相对论电子能量。对于辐射问题的讨论，我们围绕这样四个

2、方面展开的：粒子在单位时间中辐射的能量（辐射功率）;不同方向的辐射强度（求辐射角分布）;辐射中不同的频率成份的强度（求谱分布）。因此，此方法对于康普顿散射和逆康普顿辐射也是适用的。【关键词】：经典辐射理论辐射产生的机制逆康普顿辐射康普顿散射ComptonscatteringandinverseComptonscatteringAbstractRelativisticelectronsintheinverseComptonscatteringisasinglechargedparticleradiationintheplasma,itis

3、oneoftheresearchintheclassicaltheoryofradiationpenetratesintothebasicprocessoftheprocesscanmakesimpleaccordingtotheclassicaltheoryofradiation,effectiveandthemostintuitivedescription,ofcourse,intheclassicaltheoryofradiationhassignificantpositionintheinverseComptonscatteri

4、ng(Comptonradiation)astherelativisticelectronsandphotonsintheradiationfieldcollisioncausedbyradiation,issuitablefortheincidentphotonenergyissignificantlysmallerthanthatofrelativisticelectronenergyforradiationproblemdiscussion,wearoundsuchfouraspects:particleradiationener

5、gyinunittime(radiationpower);Differentdirectionoftheradiationintensityofangulardistribution(radiation);Thestrengthoftheradiationofadifferentfrequencycomponents(distribution),therefore,forthismethodfortheComptonscatteringandinverseComptonscatteringisapplicable.【Keywords】：

6、classicalradiationtheorythemechanismofradiationtheinverseComptonscatteringandtheComptonscattering目录一、引言5（一）简介5（二）本论文研究的内容5二、回旋辐射5(一)回旋辐射的总功率5(二)回旋辐射的谱7（三）回旋辐射的角分布10（四）回旋辐射的偏振特性10三、同步辐射11（一）同步辐射的总功率11（二）同步辐射的谱13(三)同步辐射的角分布15（四）同步辐射的偏振特性16四、曲率辐射17五、宇宙中的回旋辐射、同步辐射和曲率辐射18六、回旋

7、辐射、同步辐射和曲率辐射的应用18参考文献19致谢19自由电子在磁场中的辐射学生姓名：涂光辉指导老师：袁金照一、引言（一）简介在磁场中，自由电荷（通常为自由电子）可以通过三种途径来进行电磁辐射：回旋辐射（CyclotronRadiation）、同步辐射（SynchrotronRadiation）和曲率辐射（CurvatureRadiation）。这三种辐射都是非热辐射，其辐射特征与黑体辐射有显著的不同。在磁场不是很强的情况下，磁场中的电子在洛伦玆力的作用下作加速运动。电荷在力的作用下作加速运动时，将会发射电磁波。当电子的速度不大（远小于

8、光速）时，电子为非相对论电子，在磁场中作加速运动产生的辐射被称为回旋辐射。当电子的的能量非常大时，使得回旋速度v接近于光速c，即此时的电子为极端相对论电子。相对论电子在磁场中作加速运动产生的辐射被称为同步辐