Украины Харьковский Государственный Университет Радиофизический факультет Кафедра космической радиофизики

Рис. 3. Глубина проникновения частиц при вертикальном вхождении в атмосферу Земли. около 90 эВ. Эта энергия сообщается связанному электрону, который оторвется от исходного атома с энергией, достаточно высокой, чтобы ионизовать еще два атома. Средний атомный номер в верхней атмосфере равен 7,3, при этом предполагается, что относительное содержание молекул кислорода и азота составляет 3:7. Кроме того, что сечение рассеяния двухатомной молекулы вдвое больше, чем сечение одного атома (что не всегда справедливо). Скорость потери энергии в воздухе показана на рис. 4 (2). По этим данным можно установить остаточный пробег электрона с данной энергией W , определяемый формулой: . (3) Если отклонения траектории электрона, вызванные упругими столкновениями, были незначительными, по формуле (3.) легко определить полную глубину проникновения. Но траектория электрона сильно отличается от прямой линии, поэтому в общем случае решить эту задачу аналитически очень трудно, и только в нескольких численных решениях полностью учтены эффекты сложного движения электронов. Отклонения траектории электрона обусловлены главным образом упругими столкновениями с атомами атмосферы (т.е. кулоновским рассеянием). Сечения упругих и неупругих столкновений достаточно хорошо известны вплоть до энергий, превышающих несколько кэВ. Известно, что на каждое неупругое столкновение электрона приходится от 5 до 10 упругих столкновений. Если средняя потеря энергии на одно неупругое столкновение составляет около сотни эВ. То электрон должен испытывать приблизительно 100 упругих столкновений, прежде чем потеря энергии достигнет 1 кэВ. Следовательно, с начальной энергией около 50 кэВ «забудет» об исходном направлении своего движения задолго до того, как он остановится, даже если средний угол рассеяния при каждом упругом столкновении мал. Все вычисления основаны на предположении о горизонтальной стратификации атмосферы и о вертикальном расположении силовых линий геомагнитного поля (что достаточно хорошо выполняется на высоких широтах). Сначала находят траекторию электрона. Выбираются три произвольных параметра, которые дают: а) расстояние, проходимое до следующего упругого или неупругого соударения; и б) направление движения после столкновения. Распределение этих трех произвольных чисел определяется сочетаниями, представленными на рис. 5 (2). Процесс продолжается до тех пор, пока: а) первичный электрон не израсходует всю свою энергию или; б) электрон не уйдет из атмосферы как электрон альбедо. Чтобы получить статистически достоверные результаты, необходимо рассмотреть достаточно большое число первичных электронов, больше чем 10 000. 2.1.2. Обратное рассеяние энергичных электронов атмосферой. Электроны альбедо не дают существенного вклада в ионизацию верхней атмосферы, поэтому для количественного сопоставления ионосферных процессов и потоков частиц над атмосферой важно знать, какая часть вторгающихся электронов отражается атмосферой. Коэффициент отражения не зависит существенно от энергии. Однако средняя потеря энергии для электронов альбедо существенно изменяется с изменением угла вхождения в атмосферу от 30 до 10 % для электронов с первоначальными питч-углами 30 и 80* соответственно. 2.1.3. Поглощение высокоэнергичных электронов в атмосфере. Влияние атмосферного рассеяния на пучок моноэнергетических электронов приведено на рис. 6,(2), где показано вертикальное ослабление пучка электронов, первоначально имеющих одно и тоже направление, с энергией 50 кэВ, входящего в атмосферу под углом 55*.Электроны, прежде чем успеют израсходовать всю свою энергию, проникают до высоты 80 км, но уже на высоте 150 км пучок обнаруживает значительное угловое расширение. Уширение пучка еще яснее видно на высоте 100 км, где начинается уменьшение энергии электронов. На высоте 90 км «непоглощенные» электроны можно наблюдать только в направлении, близком к вертикальному, в то время как малоэнергичные электроны имеют очень широкое распределение по углам. На основании этого приема модно заключить, что энергетический спектр первоначально параллельного и моноэнергетического пучка электронов, который рассеялся и поглотился в атмосфере, имеет очень сложные питч-уговое и высотное распределения. Изотропные потоки электронов наблюдаются только при самых низких энергиях почти в конце траектории, т.е. между 80 и 85 км для Рис. 4. Характерные потери энергии для электронов в воздухе.

Похожие:

	Украинская Ассоциация "Женщины в науке и образовании", Харьковский... Омский институт водного транспорта (филиал) фбоу впо «Новосибирская государственная академия водного транспорта»		Украинская Ассоциация "Женщины в науке и образовании", Харьковский... «Анатомия и физиология» для специальностей 060101-лечебное дело, 060501-сестринское дело (базовый уровень образования). Методическое...
	Факультет политологии кафедра политической теории утверждаю Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии		Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Аннотация умкд…
	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Аннотация умкд…		Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Аннотация умкд…
	Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского Факультет... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Отчёт о командировании на территорию иностранного государства Воронежский государственный университет, Факультет Международных отношений, Кафедра регионоведения и экономики зарубежных стран,...
	Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет... «Эксплуатация водного транспорта и транспортного оборудования»/ 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Московский Государственный Университет Приборостроения и Информатики, Факультет "Технологическая информатика", кафедра "Компьютерный...
	«иркутский государственный университет» Факультет сервиса и рекламы... Составление карты вин и других напитков, а также других материалов по их продаже и продвижению		«Челябинский государственный педагогический университет» (фгбоу впо... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Таганрогский государственный Радиотехнический университет факультет... Программа соответствует федеральному компоненту государственного стандарта основного общего образования по информатике и информационным...		Таганрогский государственный Радиотехнический университет факультет... Программа соответствует федеральному компоненту государственного стандарта основного общего образования по информатике и информационным...
	Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова Географический... Объекты наследия как демонстрационная площадка использования возобновляемых источников энергии на Северо-западе Европейской части...		Санкт-Петербургский государственный университет Экономический факультет... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов специальности 230401. 65 Прикладная...