Microsoft Word N. Z. Ismay?lov Atmosferdenkenar astronomiya derslik doc

 

67

1)

  Elektronun ion sahəsində  sərbəst-sərbəst keçidi zamanı yaranan 

şüalanma

  və ya tormoz şüalanması  şüalanma  əmsalı belə  təyin 

olunur: 

         

hs

strd

s

cm

erg

e

T

n

n

Z

g

J

kT

hv

i

e

ff

v

⋅

⋅

⋅

⋅

=

−

−

3

2

/

1

2

39

10

44

.

5

    (4.5.1) 

 

Burada  g

ff

 – şüalanma  əmsalının klassik ifadəsinə kvantomexaniki 

düzəliş olan Qaunt faktorudur, onun qiyməti 1-ə yaxın olub 

temperatur və tezlikdən asılı deyil; Z

i

  və  n

i

 –ionların yükü və 

konsentrasiyası, n

e 

– elektronların konsentrasiyasıdır.   

2)

  Sərbəst-bağlı keçidlər və  ağır elementlərin xətti  şüalanması. Bu 

prosesdə ən vacibi aşağıdakı hallardır:  

a) Neytral dəmirə məxsus K

α 

xətti 6.4 keV keçid ener$isi tələb edir və 

elektronun  L  və  K örtükləri arasında keçid zamanı yaranır.  Əvvəlcə 

elektron örtükdən rentgen-kvantın təsirilə  çıxarılmalıdır. Deməli, bu 

xətt flüoressent təbiətlidir, özü də ya rentgen şüalanmasının optik 

nazik neytral maddədən keçməsi zamanı, ya da rentgen 

şüalanmasının optik qalın mühitdən əks olunması nəticəsində yaranır.   

b) Hidrogenəbənzər FeXXVI ionuna məxsus 6.97 keV ener$i tələb 

edən rentgen xətti Lu

α

 və heliuma bənzər FeXXV ionuna məxsus 6.7 

keV ener$i tələb edən xətlər. Hər ikisi qızmar plazma tərəfindən 

şüalandırılır.  

3)

  Maqnit-tormozlanma siklotron və sinxrotron mexanizmli 

şüalanmalar.  Məlumdur ki, yüklü zərrəciklər (məsələn, elektronlar) 

maqnit sahəsində spiral boyunca hərəkət edir və bu zaman ener$i 

şüalandırır.  Əgər elektronların orta kinetik ener$isi elektronun 

sükunət ener$isindən kiçikdirsə kT

e

 ≤ m

e

c

2

, onda şüalanma siklotron 

olub  

 

68 

H

cm

eH

v

e

H

6

10

3

2

⋅

≈

=

π

           (4.5.2) 

 

tezliyi və ya onun harmonikalarında baş verir. Maqnit sahəsi 

intensivliyinin neytron ulduzlara və pulsarlara xarakterik olan H ~ 

10

12

 – 10

14

 Gs qiymətində siklotron şüalanma spektrin rentgen 

oblatına düşür. Maqnit sahə intensivliyinin ağ  cırtdanlara xarakterik 

olan ~ 10

7

—10

8

 Gs qiymətində bu şüalanma optik və ya İQ oblasta 

düşür.  

    Əgər elektronun ener$isi onun sükunət ener$isi ilə müqayisə oluna 

bilən və ya ondan böyükdürsə E = γm

e

s

2

, γ ≥1, şüalanma sinxrotron 

adlanır. Bu şüalanmanın maksimumu  

 

2

6

2

10

4

.

1

2

γ

π

γ

H

cm

eH

v

e

H

⋅

≈

=

           (4.5.3) 

 

tezliyinə uyğyn gəlir. 

4) Fotonların elektronlardan Kompton səpilməsi. Səpilmə prosesində 

foton və elektron ener$i mübadiləsi edir, elektronun yekun ener$isi 

və fotonun tezliyi ener$inin və impulsun saxlanma qanununa görə 

müəyyən olunur. Xüsusi halda, fotonun səpilmədən sonrakı  və 

əvvəlki tezlikləri nisbəti aşağıdakı ifadə ilə təyin olunur: 

 

)

cos

1

)(

/

(

/

1

/

1

2

α

γ

υ

µ

µυ

−

+

′

−

−

=

′

c

m

hv

c

c

v

v

e

       (4.5.4) 

 

Burada  cosα –fotonun səpilmə bucağının kosinusu, µ  və  µ' – sürət 

vektoru ilə fotonun hərəkət vektoru arasındakı bucağın kosinusunun 

---

 

69

səpilmədən  əvvəlki və sonrakı qiymətləri,  γm

e

s

2

 – elektronun 

səpilmədən əvvəlki ener$isidir (Şəkil 4.5.1). Əgər səpilmədən əvvəl 

elektronun ener$isi rentgen fotonunun ener$isindən çox kiçikdirsə, 

foton öz ener$isinin bir hissəsini elektrona verər, buna vermə effekti 

və ya düz Kompton effekti deyilir. Bu halda fotonun yekun tezliyi 

(4..5.4) ifadəsindən 

υ =0 şərti ilə təyin edilir. 

     Qeyri-relyativistik  həddində  h

ν

 « mc

2

 tezliklərin nisbəti üçün 

alırıq: 

 

)

cos

1

)(

/

(

2

α

−

−

=

′

∆

c

m

hv

v

v

e

       (4.5.5) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şəkil 4.5.1. Fotonun elektrondan Kompton səpilməsi sxemi. 

 

 

 

    Elektronun  ener$isi  fotonunkundan  çox  olan  təqdirdə Dopler 

effekti nəticəsində elektron öz ener$isinin bir hissəsini fotona verir. 

Buna tərs Kompton effekt deyilir. Onda fotonun yekun orta tezlik 

artımı aşağıdakı ifadə ilə təyin olunur: 

 

70 

 

)

1

(

3

4

2

−

=

′

∆

γ

v

v

         (4.5.6) 

 

Elektronların sürətə görə paylanması Maksvell paylanması olduqda 

(istilik elektronları) 4.5.6 ifadəsini sürətlərə görə ortalaşdırmaq olar. 

Onda relyativistik hədd daxilində (kT

e

 ≤ m

e

c

2

)  orta qiymət <γ

2

 -1> ~ 

3n və ultrarelyativistik həddə (kT

e

 » m

e

c

2

)  12 n

2

 olar. Burada 

 

n = kT

e

 / m

e

c

2

                     (4.5.7) 

 

Beləliklə, qeyri-relyativistik həddə vermə  və Dopler effektlərinin 

təsiri kiçikdir və  təxminən xətti toplanır, fotonun tezliyinin orta 

dəyişməsi istilik elektronlarından bir dəfə səpilmədə aşağıdakı ifadə 

ilə təyin olunur: 

 

2

4

c

m

hv

kT

v

v

e

e

−

=

′

∆

           (4.5.8) 

 

Beləliklə, rentgen kvantların yaranmasının  əsas mexanizmləri 

bunlardır. 

 

4.6. Şüalanan plazma 

 

    İndi isə müxtəlif astrofiziki hadisələrdə rentgen şüalanması 

yaranmasına səbəb olan hadisələrə baxaq. Elektronların ener$iyə 

(sürətlərə) görə paylanmasından asılı olaraq plazmanın şüalanması da 

istilik və qeyri-istilik xarakter daşıyır. Adətən qeyri-istilik təbiətli 

şüalanmada elektronların ener$iyə görə paylanması qüvvət üstlü 

---