Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Төмен энергиялы фотондардың зарядталған бөлшектерден шашырауы
Low energy photon scattering off charged particles
Томсон шашырауы – классикалық электромагнетизммен сипатталатын, еркін зарядталған бөлшектерден электромагниттік сәулеленудің серпімді шашырауы. Бұл Комтон шашырауының төмен энергиялық лимиті: шашырау нәтижесінде бөлшектің кинетикалық энергиясы мен фотонның жиілігі өзгермейді. Бұл лимит фотон энергиясы бөлшектің массалық энергиясынан әлдеқайда кішкентай болғанда қолданылады: , немесе, балама ретінде, жарықтың толқын ұзындығы бөлшектің Комптон толқын ұзындығынан әлдеқайда ұзын болса (мысалы, электрондар үшін, қатты рентген сәулелерінен ұзақ толқын ұзындығы).
Thomson scattering is the elastic scattering of electromagnetic radiation by a free charged particle, as described by classical electromagnetism. It is the low energy limit of Compton scattering: the particle's kinetic energy and photon frequency do not change as a result of the scattering. This limit is valid as long as the photon energy is much smaller than the mass energy of the particle: , or equivalently, if the wavelength of the light is much greater than the Compton wavelength of the particle (e. g., for electrons, longer wavelengths than hard x rays).
құбылыстың сипаттамасы
Томсон шашырауы – электромагниттік өрістердің электрондарға тигізетін әсерін сипаттайтын модель, онда өріс энергиясы электронның тыныштықтағы массасынан әлдеқайда төмен болады. Модельде келіп түсетін толқынның электр өрісі зарядталған бөлшекті жылдамдатады, ол өз кезегінде келіп түсетін толқынмен бірдей жиілікте сәуле шығарып, толқынның шашырауына себеп болады. Томсон шашырауы – плазма физикасының маңызды құбылысы және оны алғаш рет физик Дж. Дж. Томсон түсіндірген. Бөлшектің қозғалысы релятивистік емес болғанда (яғни оның жылдамдығы жарық жылдамдығынан әлдеқайда төмен болғанда), бөлшектің жылдамдауының басты себебі келіп түсетін толқынның электр өрісі болып табылады. Алғашқы жуықтауда магнит өрісінің әсерін ескермеуге болады.
Thomson scattering is a model for the effect of electromagnetic fields on electrons when the field energy is much less than the rest mass of the electron In the model the electric field of the incident wave accelerates the charged particle, causing it, in turn, to emit radiation at the same frequency as the incident wave, and thus the wave is scattered. Thomson scattering is an important phenomenon in plasma physics and was first explained by the physicist J. J. Thomson. As long as the motion of the particle is non relativistic (i. e. its speed is much less than the speed of light), the main cause of the acceleration of the particle will be due to the electric field component of the incident wave. In a first approximation, the influence of the magnetic field can be neglected.
Томсон шашырауының мысалдары
Космикалық микротолқынды фон Томсон шашырауына байланысты шағын сызықтық поляризацияланған компонентті қамтиды. E режимдерін бейнелейтін осы поляризацияланған компонентті DASI алғаш рет 2002 жылы анықтады. Күннің К-коронасы – Күннің короналық электрондарының күн сәулесін Томсон шашыратуының нәтижесі. ЕКА және НАСА SOHO миссиясы, сондай-ақ НАСА STEREO миссиясы осы К-коронаны үш жеке спутниктен өлшеу арқылы Күн төңірегіндегі электрон тығыздығының үш өлшемді бейнесін құрайды. Токамактарда, инерттік термоядролық синтез нысаналарының коронасында және басқа да тәжірибелік термоядролық құрылғыларда, жоғары интенсивті лазер сәулесінің Томсон шашырауының әсерін анықтау арқылы плазмадағы электрон температурасы мен тығыздығын жоғары дәлдікпен өлшеуге болады. Вендельштейн 7 X гелиотронында жаңартылған Томсон шашырату жүйесі Nd:YAG лазерлерін пайдаланып, бірнеше импульстарды тікелей қатарынан шығарады. Әрбір импульстар тізбегінің аралығы 2 мс-тан 33,3 мс-қа дейін өзгеруі мүмкін, бұл он екі ретке дейін тізбектеп өлшеуге мүмкіндік береді. Плазмалық құбылыстармен синхронизациялау үшін жаңадан қосылған триггерлік жүйе қолданылады, ол плазмалық құбылыстарды нақты уақыт режимінде талдауды жеңілдетеді. Суняев-Зельдович эффектісінде, фотон энергиясы электронның тыныш массасынан әлдеқайда төмен болған жағдайда, кері Комптон шашырауы электронның тыныш жағдайындағы Томсон шашырауы ретінде жуықтастырылуы мүмкін. Рентгендік кристаллография модельдері Томсон шашырауына негізделген.
The cosmic microwave background contains a small linearly polarized component attributed to Thomson scattering. That polarized component mapping out the so called E modes was first detected by DASI in 2002. The solar K corona is the result of the Thomson scattering of solar radiation from solar coronal electrons. The ESA and NASA SOHO mission and the NASA STEREO mission generate three dimensional images of the electron density around the Sun by measuring this K corona from three separate satellites. In tokamaks, corona of ICF targets and other experimental fusion devices, the electron temperatures and densities in the plasma can be measured with high accuracy by detecting the effect of Thomson scattering of a high intensity laser beam. An upgraded Thomson scattering system in the Wendelstein 7 X stellarator uses Nd:YAG lasers to emit multiple pulses in quick succession. The intervals within each burst can range from 2 ms to 33.3 ms, permitting up to twelve consecutive measurements. Synchronization with plasma events is made possible by a newly added trigger system that facilitates real time analysis of transient plasma events. In the Sunyaev–Zeldovich effect, where the photon energy is much less than the electron rest mass, the inverse Compton scattering can be approximated as Thomson scattering in the rest frame of the electron. Models for X ray crystallography are based on Thomson scattering.