العلومالفيزياء

وصف ميكانيكا الكم بواسطة إشعاع الكبح (Bremsstrahlung)

تمت تحريره بواسطة: - اخر تحديث : ١٥:٠٧:١١ ، ٢١ فبراير ٢٠٢٣ - مشاهدات : ٣٠

اقرأ في هذا المقال

إن المعالجة الميكانيكية الكمومية الكاملة للأشعة السينية متضمنة للغاية، حيث تحتوي حالة الفراغ لتفاعل إلكترون واحد وأيون واحد وفوتون واحد، باستخدام جهد كولوم النقي على حل دقيق.

وصف ميكانيكا الكم بواسطة إشعاع الكبح

  • تضمن الحل التحليلي رياضيات معقدة، إذ تم نشر العديد من الحسابات العددية، مثل حسابات كرزاس ولاتر وتم تقديم صيغ تقريبية أخرى، كما هو الحال في العمل الأخير من قبل واينبرغ و برادلر.
  • مع بعض التبسيط لتوضيح الفيزياء المهمة، تم إعطاء معالجة غير نسبية للحالة الخاصة لإلكترون الكتلة أنا} مع تكلفة -e -eوالسرعة الأولية الخامس تباطؤ في حقل كولوم لغاز من أيونات شحنة ثقيلة {\ displaystyle Ze}{\displaystyle Ze}وكثافة العدد n_{i}n_ {i}.
  • الإشعاع المنبعث هو فوتون للتردد \ nu = ج / \ لامدا u =c/\lambdaوالطاقة ح \ nu حيث يحبذ في إيجاد الابتعاثية {\ displaystyle j (v، \ nu)}، {\displaystyle j(v,u )}وهي القدرة المنبعثة لكل زاوية صلبة في مساحة سرعة الفوتون * تردد الفوتون، مجمعة على كل من استقطابات الفوتون المستعرضة.
  • يتم التعبير عنها على أنها نتيجة كلاسيكية تقريبية مضروبة في عامل Gaunt للانبعاث الحر g ff وحساب الكم والتصحيحات الأخرى:
{\displaystyle j(v,u )={8\pi \over 3{\sqrt {3}}}\left({e^{2} \over 4\pi \epsilon _{0}}ight)^{3}{Z^{2}n_{i} \over c^{3}m_{e}^{2}v}g_{m {ff}}(v,u )}
  • {\displaystyle j(u ,v)=0}لو كانت {\ displaystyle h \ nu> mv ^ {2} / 2}، حيث {\ displaystyle j (\ nu، v) = 0}يكون الإلكترون لا يمتلك طاقة حركية كافية لإصدار الفوتون، ويوجد صيغة عامة وميكانيكية كمومية {\ displaystyle g _ {\ rm {ff}}} موجود ولكنه معقد للغاية، وعادة ما يتم العثور عليه من خلال الحسابات العددية، ويتم تقديم بعض النتائج التقريبية مع الافتراضات الإضافية التالية:

1- تفاعل الفراغ، حيث يتم تجاهل أي تأثيرات لوسط الخلفية، مثل تأثيرات فحص البلازما، وهذا معقول لتردد الفوتون أكبر بكثير من تردد البلازما {\ displaystyle \ nu _ {\ rm {pe}} \ propto n _ {\ rm {e}} ^ {1/2}}{\displaystyle u _{m {pe}}\propto n_{m {e}}^{1/2}}مع ن_ {هـ}n_{e}كثافة إلكترون البلازما، إذ لوحظ أن موجات الضوء زائلة {\ displaystyle \ nu <\ nu _ {\ rm {pe}}}{\displaystyle u <u _{m {pe}}}وستكون هناك حاجة إلى نهج مختلف بشكل كبير.

2- الفوتونات اللينة، {\ displaystyle h \ nu \ ll m_ {e} v ^ {2} / 2}{\displaystyle hu \ll m_{e}v^{2}/2}، أي أن طاقة الفوتون أقل بكثير من الطاقة الحركية الأولية للإلكترون.

  • مع هذه الافتراضات، هناك معلمتان غير موحدين يميزان العملية {\ displaystyle \ eta _ {Z} \ equiv Ze ^ {2} / \ hbar v}، والذي يقيس قوة تفاعل إلكترون أيون كولوم، {\ displaystyle \ eta _ {\ nu} \ equiv h \ nu / 2m_ {e} v ^ {2}}، والذي يقيس نعومة الفوتون ويفترض أنه صغير دائمًا، واختيار العامل 2 هو للراحة لاحقًا.{\displaystyle j(v,u )={8\pi \over 3{\sqrt {3}}}\left({e^{2} \over 4\pi \epsilon _{0}}ight)^{3}{Z^{2}n_{i} \over c^{3}m_{e}^{2}v}g_{m {ff}}(v,u )}

المصدر: The Elementary Process of Bremsstrahlung، Eberhard HaugArnold Sommerfeld: Science, Life and Turbulent Times 1868-1951، Michael Eckert‏Classical Electrodynamics، John David JacksonAtomic and Molecular Radiative Processes: With Applications to Modern، Vladimir Krainov

شارك المقالة:

وسوم: المعالجة الميكانيكية الكموميةميكانيكا الكموصف ميكانيكا الكم بواسطة إشعاع الكبح

مقالات مختارة

هل تعلم

أكثر المقالات مشاهدةً