Fékezési sugárzás
A fékezési sugárzás (idegen szóval Bremsstrahlung, a német  (fékezni) és  (sugárzás) szavakból) olyan elektromágneses sugárzás, amely töltéssel rendelkező részecske lassulása által keletkezik, amikor azt más töltött részecske (jellemzően elektron vagy atommag) letéríti eredeti pályájáról.

A mozgó részecske a lassulás következtében veszít mozgási energiájából, amelyet foton formájában ad le az energiamegmaradás törvényének megfelelve. A fékezési sugárzás színképe folytonos. A részecskék töltésének növekedésével a sugárzás erőssége növekszik, valamint a csúcsértéke eltolódik a nagyobb frekvenciák felé.

Fékezési sugárzásnak számít bármely sugárzás, amely töltött részecske gyorsulása (vagy lassulása) során keletkezik. Ebbe a definícióba beleillik pl. a szinkrotronsugárzás is, azonban a kifejezést a gyakorlatban ennek szűkebb értelmében használják.

A plazma eredetű fékezési sugárzást szokás szabad sugárzásnak is hívni, ami arra utal, hogy ebben az esetben a forrásrészecskék nem kötöttek, nem részei pl. ionnak, atomnak vagy molekulának az ütközés előtt és után sem.

A fékezési sugárzást elsőként Nikola Tesla fedezte fel a nagy frekvenciájú gázkisülések kapcsán folytatott kísérletei során 1888 és 1897 között. Tőle függetlenül fedezte fel a sugárzást Wilhelm Conrad Röntgen 1895-ben, és X-sugárzásnak nevezte el, mivel nem tudta, milyen sugárzásról van szó. Röntgen 1901-ben fizikai Nobel-díjat kapott felfedezéséért.

Vákuumban lévő részecske
A Larmor-képlet és annak relativisztikus általánosításai szerint a vákuumban gyorsuló részecske bizonyos teljesítménnyel sugároz. Ugyan a fékezési sugárzás során általában olyan részecske gondolunk, amely anyagban gyorsul, az adódó összefüggések hasonlóak. Fékezési sugárzás tehát előfordulhat az anyagon kívül is, tehát különbözik a kizárólag anyagban előforduló Cserenkov-sugárzástól.

Teljes kisugárzott teljesítmény
A teljes kisugárzott teljesítmény relativisztikus képlete

ahol  (a részecske sebességének és a fénysebességnek hányadosa),  a Lorentz-tényező,  a  idő szerinti differenciálja, q pedig a részecske töltése. Az összefüggés felírható az alábbi (matematikailag ekvivalens) formában is:

Abban az esetben, ha a sebesség párhuzamos a gyorsulással (pl. egyenes vonalú mozgás), az egyenlet

alakra egyszerűsödik, ahol  a gyorsulás.

Amennyiben a sebesség és a gyorsulás egymásra merőlegesek () (ez történik a szinkrotron esetében is), a teljes kisugárzott teljesítmény

Jegyzetek

Fizikai alapfogalmak
A fékezési sugárzás ( idegen szóval Bremsstrahlung , a német ( fékezni ) és ( sugárzás ) szavakból ) olyan elektromágneses sugárzás , amely töltéssel rendelkező részecske lassulása által keletkezik , amikor azt más töltött részecske ( jellemzően elektron vagy atommag ) letéríti eredeti pályájáról . A mozgó részecske a lassulás következtében veszít mozgási energiájából , amelyet foton formájában ad le az energiamegmaradás törvényének megfelelve . A fékezési sugárzás színképe folytonos . A részecskék töltésének növekedésével a sugárzás erőssége növekszik , valamint a csúcsértéke eltolódik a nagyobb frekvenciák felé . Fékezési sugárzásnak számít bármely sugárzás , amely töltött részecske gyorsulása ( vagy lassulása ) során keletkezik . Ebbe a definícióba beleillik pl. a szinkrotronsugárzás is , azonban a kifejezést a gyakorlatban ennek szűkebb értelmében használják . A plazma eredetű fékezési sugárzást szokás szabad sugárzásnak is hívni , ami arra utal , hogy ebben az esetben a forrásrészecskék nem kötöttek , nem részei pl. ionnak , atomnak vagy molekulának az ütközés előtt és után sem . A fékezési sugárzást elsőként Nikola Tesla fedezte fel a nagy frekvenciájú gázkisülések kapcsán folytatott kísérletei soránésközött . Tőle függetlenül fedezte fel a sugárzást Wilhelm Conrad Röntgenben , és X-sugárzásnak nevezte el , mivel nem tudta , milyen sugárzásról van szó . Röntgenben fizikai Nobel-díjat kapott felfedezéséért . Vákuumban lévő részecske A Larmor-képlet és annak relativisztikus általánosításai szerint a vákuumban gyorsuló részecske bizonyos teljesítménnyel sugároz . Ugyan a fékezési sugárzás során általában olyan részecske gondolunk , amely anyagban gyorsul , az adódó összefüggések hasonlóak . Fékezési sugárzás tehát előfordulhat az anyagon kívül is , tehát különbözik a kizárólag anyagban előforduló Cserenkov-sugárzástól . Teljes kisugárzott teljesítmény A teljes kisugárzott teljesítmény relativisztikus képlete ahol ( a részecske sebességének és a fénysebességnek hányadosa ) , a Lorentz-tényező , a idő szerinti differenciálja , q pedig a részecske töltése . Az összefüggés felírható az alábbi ( matematikailag ekvivalens ) formában is : Abban az esetben , ha a sebesség párhuzamos a gyorsulással ( pl. egyenes vonalú mozgás ) , az egyenlet alakra egyszerűsödik , ahol a gyorsulás . Amennyiben a sebesség és a gyorsulás egymásra merőlegesek ( ) ( ez történik a szinkrotron esetében is ) , a teljes kisugárzott teljesítmény Jegyzetek Fizikai alapfogalmak