Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом. Мурзина Е.А. - 13 стр.

могут образовывать электрон-позитронные пары, так как
электромагнитное поле быстро движущейся частицы может быть
представлено как поток фотонов со спектром, зависящим от энергии
частицы. Эти виртуальные фотоны могут создавать е-е+-пары так же,
как и реальные фотоны. Однако вероятность такого события в 137
раз меньше вероятности рождения пары реальным фотоном.
       Особый класс взаимодействий составляют процессы излучения
электромагнитных волн при равномерном движении частиц в среде с
показателем преломления n > 1 . К ним относится излучение Вавилова-
Черенкова, на основе которого созданы разнообразные черенковские
детекторы.
 Кроме того, существует переходное излучение, возникающее при
пересечении равномерно            двигающейся      заряженной частицей
границы раздела двух сред с разными показателями преломления.
       Размер атома a . Некоторые полезные оценки и соотношения
можно получить из простейшей концепции Нильса Бора. Пусть имеем
ядро с зарядом Ze. Рассмотрим электрон в стационарном состоянии,
т.е. допустим, что электрон вращается вокруг ядра по стационарной
круговой орбите радиуса a с орбитальной скоростью vорб.
      Атом - система         квантовая, поэтому момент количества
движения электрона mevорбa квантуется, т.е. может принимать лишь
дискретные значения mevорбa = n ħ, где n = 1, 2, 3, .. .
     Поскольку         рассматриваемая система стационарна, то
центробежная сила равна кулоновской силе притяжения электрона к
ядру, т.е. me vорб2 / a = Ze2/a2,       mevорб2a = Ze2, и, следовательно,
n ħ·vорб = Ze2.
Отсюда получаем важные для нас соотношения:
vорб = Ze2/nħ, и   a = nħ/mevорб= n2ħ2/meZе2 ,
т.е. скорость вращения электронов в атоме убывает с увеличением
главного квантового числа n , а радиус орбиты вращения электронов в
атоме пропорционален n2 .
      Энергия связи (εсв) электрона с ядром, т.е. его потенциальная
энергия на орбите, получается равной:
εсв = Ze2/a = mevорб2, а vорб2 = εсв/me .
      Отсюда видно, что скорость вращения больше у внутренних
электронов атома, для которых больше εсв. Например, для К-
электронов n =1, следовательно, vорб = Ze2/ħ. Для атома водорода
Z=1, поэтому vорб= e2/ħ= 2,3 108 см/с и a= ħ2/mee2= 0,5 10-8 см.
В общем случае для электронных орбит в атомах имеем:
      vорб= Z/n · 2,3 108 см/с. и a = n2/Z · 5 ·10-9 см.
    Чтобы произошла ионизация, т.е. электрон мог покинуть атом,

                                 - 12 -