軔致輻射
軔致輻射,又稱剎車輻射或制動輻射(英語:Bremsstrahlung, braking radiation,德語:Bremsstrahlung 德語發音:[ˈbʁɛmsˌʃtʁaːlʊŋ] (ⓘ)),原指高速運動的電子驟然減速時發出的輻射,後來泛指帶電粒子與原子或原子核發生碰撞時突然減速發出的輻射。根據古典電動力學,帶電粒子作加速或減速運動時必然伴隨電磁輻射。其中,又將遵循馬克士威分布的電子所產生熱軔致輻射。
![A curve shows the motion of the electron, a red dot shows the nucleus, and a wiggly line the emitted photon](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1e/Bremsstrahlung.svg/220px-Bremsstrahlung.svg.png)
軔致輻射的X射線譜往往是連續譜,這是由於在作為靶子的原子核電磁場作用下,帶電粒子的速度是連續變化的。軔致輻射的強度與靶核電荷的平方成正比,與帶電粒子質量的平方成反比。因此重的粒子產生的軔致輻射往往遠遠小於電子的軔致輻射。
軔致輻射廣泛應用於醫學和工業。在工業上,經常使用熔點高、導熱好、原子序數比較大的鎢作為X射線管的陽極靶。而醫療上的X射線機大多為制動輻射。原理為將高能量電子打在固定靶上,電子突然減速,能量轉換為X射線與熱能。在天體物理學上,軔致輻射是很常見的輻射,一些X射線源(如X射線脈衝星、太陽耀斑)的輻射就屬於軔致輻射。
在真空中的粒子
編輯帶電粒子在真空中有正或負的加速度時,會以電磁輻射的形式釋放能量,這在拉莫方程式中及其相對論一般化中所描述。儘管術語「軔致輻射」通常是保留給帶電粒子在物質中加速,而不是在真空中,但是方程式是相似的。(在這方面,軔致輻射不同於切倫科夫輻射,切倫科夫輻射是另外一種制動輻射,只發生在物質中,而不是在真空中進行。)
軔致輻射的來源
編輯X射線管
編輯在X射線管中,電子在真空中通過電場被加速並被射入的金屬片(「靶材」(target))。X射線被在金屬中減速的電子所發射。輸出頻譜包含X射線的連續頻譜,並在一定的能量之處有尖峰(參照右圖)。
β衰變
編輯發射β粒子的物質有時會表現出有連續光譜的微弱輻射是因為軔致輻射。
參考資料
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