Synchrotronstrahlung

    Hallo,


    ich habe da mal eine Frage an die Physiker.


    Kürzlich las ich in einem Artikel, dass Synchrotronstrahlung von geladenen Teilchen abgestrahlt wird, wenn diese auf eine gebogene Bahn abgelenkt werden.


    So weit bekannt, aber dann fragte ich mich, warum ausgerechnet nur geladene Teilchen? Darauf fand ich nirgendwo eine Antwort.


    Beruht diese Aussage auf experimentellen Beobachtungen? Da ungeladene Teilchen nicht der elektromagnetischen Wechselwirkung unterliegen, ist es unmöglich sie im Labor auf eine Kreisbahn zu lenken.


    Da ein Neutron eine vergleichsweise große Masse besitzt, müsste es sich allerdings in Gegenwart riesiger Massen ablenken lassen. Leider nur nicht im Labormaßstab.


    Meine Frage ist nun, gibt es eine Theorie die erklären kann, dass ungeladene Teilchen niemals Synchrotronstrahlung abgeben können? (Bzw. dass geladene Teilchen immer Synchrotronstrhalung abgeben müssen.)


    Viele Grüße,
    Roland

    Hi Roland,
    so schwer musst du es dir garnicht machen, auch bei Neutronenstößen wird die Bahn der Neutronen verändert ohne dass sie Synchrotronstrahlung aussenden. In vielen Anwendungen werden "kalte (langsame) Neutronen" benötigt. Um diese zu erhalten werden schnelle Neutronen durch Stöße mit Wasserstoff abgebremst.
    Des weiteren sollten meiner Meiung nach, dann wohl auch Neutronensterne Synchrotronstrahlung aussenden, da die Neutronen an ihrem äußeren recht schnell rotieren. Habs aber jetzt nicht genau nachgerechnet.
    Ob es explizit in der Theorie vorkommt kann ich dir allerdings nicht sagen.

    Hi,


    die klassische "Theorie" die das beschreibt wäre in Form der Maxwell-Gleichungen an vielen Stellen nachzulesen.


    Ich beschreibe es mal mit meinen einfachen Worten: Das was wir hier "Strahlung" nennen ist genauer gesagt _elektromagnetische_ Strahlung. Damit diese entsteht muss das beschleunigt bewegte Teilchen eine elektrische Ladung aufweisen. Ohne Ladung kein elektromagnetisches Feld, und ohne das keine Strahlung.


    Das ist theoretisch absolut sicher verstanden, und auch experimentell gemessen.


    Schliesst man aber andere Wechselwirkungen ein, dann sieht man dass es da Vorgänge gibt die der Abstrahlung beschleunigter Ladungen wenigstens ähneln: 2 Sterne die den gemeinsamen Schwerpunkt auf Ellipsenbahnen umkreisen strahlen z.B. Gravitationswellen ab. Warum? Weil die dritte Zeitableitung des Quadrupolmomentes in dem System von null verschieden ist. Das ist die "gravitative" Entsprechung der elektromagnetischen Abstrahlung eines geladenen Teilchens, und setzt lediglich voraus dass die Körper eine von null verschiedene Ruhemasse haben...


    Die Synchrotronstrahlung aus der Umgebung von Neutronensternen stammt übrigens nicht von Neutronen, sondern von Elektronen und Positronen, die dort erzeugt und beschleunigt werden.


    Viele Grüsse,
    DK

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Weil die dritte Zeitableitung des Quadrupolmomentes in dem System von null verschieden ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Einfach "die Zeitableitung", nicht die dritte. Sprich: weil sich das Quadrupolmoment ändert.

    Danke Dominik,


    die Maxwell-Gleichungen waren das Stichwort, das mir fehlte. Dass sich diese dazu eignen, das Verhalten eines Teilchens zu beschreiben, hatte ich nicht erwartet. Allerdings ist ein Elektron ja nicht bloß ein Teilchen, sondern auch eine Ladung deren Verhalten, wenn sie in einem elektrischen oder magnetischen Feld bewegt wird, über die Maxwell-Gleichungen beschrieben werden kann.


    Viele Grüße,
    Roland

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!

Benutzerkonto erstellen Anmelden