ҒС-ң энергиялық спектрі

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

ҒС-ң энергиялық спектрі

Әлем қойнауларында пайда болып, өте жоғары энергияларға дейін үдетілген зарядталған бөлшектер мен ыдырамайтын атом ядролары ғарыштық сәулелену (ҒС) деп аталады.

Бұл арнайы курста ҒС физикасының негізгі ұғымдары қарастырылады, көздерінен бақылау нүктесіне дейін таралу кезінде болатын ҒС-ң қоршаған ортамен әсерлесуі мен сол әсерлесу нәтижесіндегі ҒС сипаттамаларының өзгерісі туралы, ҒС-ң болуы мүмкін көздеріне қойылатын талаптар мен ҒС-ң шыққан тегінің негізгі модельдері туралы мәлімет беріледі, яғни аз-аздан физика саласының барлық дерлік бөлімдерін қарастырады. Бұның себебі - ҒС-ң шыққан тегін, оның көздерін анықтау мәселесі көздерінен тіркеуші қүралға дейін таралу кезінде болатын сол сәулелену сипаттамаларының өзгерістермен тығыз байланысты, яғни ҒС физикасының әртүрлі жақтарын қамтиды.

ҒС-ң энергиялық спектрі

\[10^{10}\varepsilon\,\partial\leq10^{15}\zeta\hat{\Lambda}\]

энергиялар аумағында алғашқы протондардың дифференциалдық энергетикалық спектрі төмендегі дәрежелiк тәуелдiлiкпен жақсы өрнектеледі

, (1)

мұндағы

\[\gamma=2,62\pm0,05-\]

дифференциалдық спектрдің көрсеткiшi.

\[T>>1\]

ГэВ энергиялар үшін

\[\hat{\cal O}\]

кинематикалық пен толық энергиялар арасындағы өзгешелiк аз және (1) формуласындағы

\[{\hat{\mathbf{A}}}-\]

ны

\[\textstyle{\frac{\rho\pi}{\zeta_{\omega}}}\]

- мен алмастыруға болады. ~10эВ энергиялар үшін ҒС-спектрiнде өзгеріс пайда болып, спектр көлбеуі өседі:

\[\mid\left(\Theta\right)=4.5\times\Omega\lbrack0^{10}(\mathrm{e}/10^{9})^{-\gamma}\,\widetilde{\nu}\rVert^{-2}\times\widetilde{\mathrm{t}}\,^{1}\times\widetilde{\mathrm{t}}\,\Omega^{1}\cdot\widetilde{\mathrm{a}}\zeta\widetilde{\Lambda}^{1}\]

, (1. 2)

мұндағы

\[\gamma=3,2\]

, Энергиялар >10 ГэВ аймағындағы спектрдің пішіні жақсы зерттелмеген, бiрақ бұл аймақтағы спектрдiң жайпақ болатындығы туралы мәлiметтер бар.

\[\alpha-\]

бөлшектер мен ауырлау ядролардың энергетикалық спектрлерiнiң пiшiнi протондар спектрiнiң пiшiнiне жақын; бұл ҒС-ң химиялық құрамы энергияға әлсiз тәуелдi деп түсiндiрiледi.

Әртүрлi тәжiрибе қоюшы топтар арқылы алынған энергиялардың кең диапазонындағы алғашқы ғарыштық сәулелену спектрiн өлшеу нәтижелерi 1-суретте келтiрiлген.

1 сурет- Энергиялары кең аралықта жататын ғарыштық сәулеленудің алғашқы спектрі. Нүктелер мен жұлдызшалар - бірнеше авторлардың алған тәжірибелік мәліметтері. Энергиялары <е [ГэВ] бар ҒС интегралдық интенсивтігі J( е ) [cm- ² c-i •cp- ¹ ]

2 сурет. 1965 ж. Жер бетіне жақын протондардың дифференциалдық спектрі

\[\vdash\lnot\ 40\]

ГэВ/нуклон энергияларда электрондар, протондар мен ядролардың планета аралық кеңiстiкте өлшенетiн спектрлерінiң гелиомагнитосферадан тыс ҒС-ң спектрiнен елеулi өзгешелiгi бар.

\[\hat{\Lambda}\times\hat{\Delta}\vartheta\hat{\Lambda}\quad-\]

тағы протондардың энергетикалық спектрiнiң түрi 2-сур. келтiрiлген. Бұған қоса, Жердiң галактикалық ҒС-ң қарқындылығы, ал белгiлi шектерде олар спектрiнiң пiшiнi де күн белсендiлiгiнiң деңгейi өзгерiсiмен өзгеретiнiн естен шығармау керек.

200-500МэВ/нуклон энергияда максимумның, ал 20-30МэВ/нуклон энергияда минимумның бар болуы ҒС-ң энергетикалық спектрi үшiн типтiк болып саналады. Алғашқы спектрдiң түрi белгiсiз болса да, 500МэВ/нуклон энергиялар аумағында интенсивтiлiктiң кемуiн модуляциялық эффектпен байланыстырады.

Алдымен, бөлшектің жүргізуші центрі турайлы айтып кететін болсақ:

Бөлшекке магнит емес күштер де әсер етсе, немесе магнит өрісінде біртекті еместіктер болса, онда жүргізуші центр деген ұғымды қолдануға ыңғайлы болады. Ол - координаттары

\[\Gamma_{\mathrm{c}}=\Gamma+\Gamma=\Gamma=\Gamma+\frac{\Gamma}{\mathrm{e}{\bf B}^{2}}\Gamma\Gamma\]

(1)

өрнекпен берілетін нүкте, мұндағы

\[\begin{array}{l}{\parallel}\\ {\ {\sqrt{0}}^{\infty}}\end{array}\]

- бөлшектің радиус-векторы, ρ-лармор радиусы. Егер бөлшекке тек біртекті магнит өрісі жағынан күш әсер етсе, жүргізуші центр айналыс центрімен беттеседі . Яғни, егер көп емес уақытқа ұйытқушы күштін әсерін алып тастасақ, бұл уақыт ішінде бөлшек шеңбер бойынша жүргізуші центрін айнала қозғалады.

Біртекті тұрақты магнит өрісінде қозғалып жатқан зарядталған бөлшек соқтығуға ұшыраған жағдайды қарастырайық. Соқтығу кезінде уақыттың

\[\mathrm{D}A\ <\mathrm{T}_{\mathrm{g}}\]

қысқа аралығында бөлшекке айтарлықтай

\[\frac{\mathbb{F}}{\sqrt{\Omega}}\]

күші әсер етеді. Егер

\[\frac{\Gamma}{\Gamma}_{\perp}>\prod_{\bf C}^{}\biggl[\mathrm{V}^{T}\Delta\biggr]^{\dagger}\]

болса, онда бөлшектін импульсі айтарлықтай өзгереді:

(2)

Соқтығуға дейін жүргізуші центр тыныштықта болады, немесе күш сызықтарына параллель бірқалыпты қозғалады. Қысқа мерзімді соқтығу нәтижесінде бөлшектің радиус веторы айтрлықтай өзгермейді, ал жүргізуші центрінің орналасуы импульс векторының өзгерісінен мына мәнге өзгереді:

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.