PDF (1 MB) - FMI

182 LUKU 15. SÄTEILEVÄT SYSTEEMITSäteilyn maksimi on kohtisuoraan ¨p:tä vastaan. Säteilytehon (P R ) laskemiseksitarkastellaan pallonkuorta, joka on kokonaan säteilyalueessa∮P R = S · n da==∂V¨p 2 ∫ sin 2 θ16π 2 ɛ 0 c 3 r 3 r · rr r2 sin θdθdφ1 ¨p 26πɛ 0 c 3 (15.45)Varausjoukko siis säteilee, mikäli siihen liittyvällä dipolimomentilla on”kiihtyvyyttä”. Edellä käsitelty dipoliantenni on esimerkki tällaisesta tilanteesta.Niinkin voi käydä, että vaikka varausjoukossa olisi kiihtyvässä liikkeessäolevia varauksia, niiden muodostama dipolimomentti voisi olla ajastariippumaton, mutta varaukset säteilisivät siitä huolimatta. Tällöin edelläolevissa sarjakehitelmissä on mentävä korkeampiin kertalukuihin. Seuraavanatulee kvadrupolitermi ja itseasiassa kvadrupoliantenni on aivan käyttökelpoinenvehje. Sen etuna on se, ettäsäteilykenttä pienenee kuten r −2 , jotensäteily ei häiritse kaukana lähteestä olevia vastaanottimia.Tässä esitetty tarkastelu soveltuu myös yksittäiseen kiihtyvään varaukseen,jolloin ¨p = q ˙v ja saadaan tuttu Larmorin kaavaP R =q2 ˙v 26πɛ 0 c 3 (15.46)Se on voimassa hitaasti liikkuvalle (ei-relativistiselle) kiihtyvälle varaukselle.15.4 Aallon vaimeneminen ja Thomsonin sirontaSäteily vie mukanaan energiaa, joten säteilytehon ylläpitäminen edellyttäätyötä, josta vastaa jonkinlainen lähetin. Jos väliaineessa, jonka läpi aaltoetenee, on elektroneja, ne vuorovaikuttavat säteilykentän kanssa ja saavatsiltä energiaa. Aalto siis vaimenee.Yhden nopeudella v liikkuvan elektronin säteilyteho on Larmorin kaavanmukaisestiP =e2 ˙v 26πɛ 0 c 3 (15.47)Tehonhävikkiä kuvaavan voiman ja tehon välinen suhde onF = − P v = −e2 ˙v 26πɛ 0 c 3 v(15.48)