Практикум по ядерной физике. В.О. Сергеева - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Упругое рассеяние электронов в кулоновском поле ядра мо -
жет быть условно разделено на четыре класса: однократное рас-
сеяние, кратное рассеяние, многократное рассеяние и диффузия.
Если толщина слоя мала, (d $ 1/σN, где σ — эффективное се-
чение процесса), то происходит только однократное р ассеяние,
т. е. почти все рассеяние обусловлено только одним ядром. Для
больших толщин (d ≈ 1/σN) получается кра тное рассеяние, т. е .
угол рассеяния обязан нескольким последовател ьным однократ-
ным актам рассеяния. При многократном рассеянии (среднее чис-
ло актов рассеяния больше 20) угловое распределение р ассеян-
ных электронов является приблизительно гауссовым до тех пор,
пока средний угол рассеяния меньше 20
◦
. Для еще больш их тол-
щин (d & 1/σN) угловое распределение рассеянных электро н о в
принимает вид W (θ) ≈ cos
2
θ. Средний угол рассеяния θ дости-
гает максимальной величины θ=33
◦
и остается постоянным при
дальнейшем увеличении толщины. Это случай полной диффузии.
Электроны выходят из слоя также и со стороны падающего пучка
(θ>90
◦
) — это так называемое обратное рассеяние электронов.
Неупругие проц е с с ы при взаимодействии электрона с ядром
связаны с испусканием электромагнит ного излучения, возникаю-
щего при ускорении электрона в кулоновском поле ядра. Рожден-
ное в таком процессе γ-излучение являет ся тормозным. Потеря
энергии электрона на тормозно е излучение называется радиаци-
онной. Согласно Гейтлеру радиационные потери на единице дли-
ны равны
−
%
dE
dx
&
рад
=
Z
2
137
%
e
2
m
0
c
2
&
2
n(E + m
0
c
2
)
(
4 ln
2(E + m
0
c
2
)
m
0
c
2
−
4
3
)
.
(5.6)
Вероятность образования тормозного излучения пропорцио-
нальна квадрату заряда ядра, поэтому радиационные потери
энергии играет большую роль в тя желых элементах. Излучение
является важным механизмом потери энергии электронами, но
этот механизм несущественен для более тяжелых частиц (мезо-
нов, протонов и др.).
Сравнение формул для потерь энергии на излучение и на
ионизацию показывает, что потери энергии имеет разный ха-
рактер. Так, по тери энергии на излучение пропорциональны Z
2
01/09 79

Страницы