Лептоны космического излучения. Практикум по физике космических лучей. Ильина Н.П - 44 стр.

UptoLike

()
,2
1
v2
ln
v
2
2
22
2
2
42
=
U
I
Tm
m
nez
dx
dE
макс
ион
δβ
β
π
(3.1)
где - число электронов в 1 смn
3
вещества, - масса
электрона,
m
cv
=
β
( - скорость частицы), v e
z
- заряд
частицы,
I
- средний потенциал ионизации атомов
среды (
Z
I
5,13
эВ), максимальная
энергия, передаваемая налетающей частицей
атомному электрону:
макс
T
(
)
,2
42
2
2
22
cM
mcmcMcT
T
макс
++
=
(3.2)
где
T
- кинетическая энергия частицы с массой
M
;
поправка на эффект плотности, обусловленный
поляризацией среды, величина
U
учитывает связь
атомных электронов и существенна при малых
энергиях.
Для численных расчетов удобнее пользоваться
несколько иным видом записи формулы (3.1)
+++= UT
Mc
P
B
A
dx
dE
макс
δβ
βρ
2
2
2lnln269,0
1
(3.3)
(
ρ
- плотность среды, выраженная в г/см
3
; UT
макс
,,
δ
-
в МэВ). Постоянные
A
и
B
даются следующими
выражениями:
(
0
2
42
1536,0
2
AZ
mc
eZn
A =
=
ρ
π
)
МэВ/(г.см
–2
),
Z
- атомный номер, - атомный вес вещества, в
котором происходит ионизация;
0
A
43
⎛ dE ⎞       2π ⋅ z 2 e 4 n ⎛ 2mv 2 T макс                  ⎞
⎜ −  ⎟     =                ⎜⎜ ln 2        − 2 β 2 − δ − U ⎟⎟, (3.1)
                             ⎝ I (1 − β )
                     2                  2
⎝ dx ⎠ ион     mv                                           ⎠

где n - число электронов в 1 см3 вещества, m - масса
электрона, β = v c ( v - скорость частицы), ez - заряд
частицы, I - средний потенциал ионизации атомов
среды ( I ≅ 13,5 ⋅ Z эВ), T макс – максимальная
энергия,   передаваемая   налетающей    частицей
атомному электрону:


     Tмакс     =2
                  (T + Mc      2
                                + mc 2 ) mc 2
                                           2

                                              ,                   (3.2)
                               M 2c4
где T - кинетическая энергия частицы с массой M ;
δ – поправка на эффект плотности, обусловленный
поляризацией среды, величина U учитывает связь
атомных электронов и существенна при малых
энергиях.
    Для численных расчетов удобнее пользоваться
несколько иным видом записи формулы (3.1)
    1 dE       A⎛                 P                             ⎞
−          =    ⎜ B + 0,69 + 2 ln    + ln Tмакс − 2 β 2 − δ − U ⎟ ⋅ (3.3)
    ρ dx       β2 ⎝               Mc                            ⎠

( ρ - плотность среды, выраженная в г/см3; Tмакс , δ , U -
в МэВ). Постоянные A и B даются следующими
выражениями:
         2π ⋅ n ⋅ Z 2 e 4
                          = 0,1536(Z A0 ) МэВ/(г.см ),
                                                   –2
     A=
            mc ρ 2


Z - атомный номер, A0 - атомный вес вещества, в
котором происходит ионизация;

                                    43