Выпуски

 / 

2008

 / 

Октябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Спонтанное и вынужденное излучение электрона, электронного сгустка и электронного пучка в плазме

 а,  б, а
а Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический факультет, Воробьевы горы, Москва, 119992, Российская Федерация
б Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова 38, Москва, 119942, Российская Федерация

Рассмотрены два фундаментальных механизма излучения электрона при его сверхсветовом движении в среде — эффект Вавилова-Черенкова и аномальный эффект Доплера. В случае одиночного электрона, а также электронного сгустка малого размера черенковское излучение является спонтанным. В процессе спонтанного черенковского излучения поступательное движение электрона замедляется, а энергия излучения линейно возрастает со временем. При увеличении числа излучающих электронов черенковское излучение становится вынужденным. Вынужденное черенковское излучение является резонансной пучковой неустойчивостью. Такое излучение сопровождается продольной группировкой электронов в пучке (или сгустке), а энергия излучения возрастает со временем по экспоненте. По продольному размеру электронного сгустка Le между спонтанным и вынужденным черенковскими эффектами имеется переходная область λ < Le < λδ0-1, где λ — средняя длина волны излучения, δ0 — безразмерный (в единицах частоты излучения) инкремент черенковской пучковой неустойчивости. Левее указанной области лежит область спонтанного излучения, а правее — область вынужденного эффекта. В отличие от эффекта Вавилова-Черенкова аномальный эффект Доплера всегда, даже в случае одиночного электрона, должен считаться вынужденным эффектом, поскольку не может быть объяснен без учета обратного воздействия поля излучения на электрон. При излучении в условиях аномального эффекта Доплера электрон тормозится и «раскручивается», а энергия излучения возрастает со временем по экспоненте.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
PACS: 41.60.−m, 52.35.−g, 52.40.Mj (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0178.200810b.1025
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2008/10/b/
Цитата: Кузелев М В, Рухадзе А А "Спонтанное и вынужденное излучение электрона, электронного сгустка и электронного пучка в плазме" УФН 178 1025–1055 (2008)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Kuzelev M V, Rukhadze A A “Spontaneous and stimulated emission induced by an electron, electron bunch, and electron beam in a plasmaPhys. Usp. 51 989–1018 (2008); DOI: 10.1070/PU2008v051n10ABEH006634

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение