Bremsstrahlung

[rene.eichler2]

Hallo

Meine Frage:
Wenn ein Elektron und ein Proton mit gleicher Geschwindigkeit im Kreis rotieren, etwa so wie die Teilchen im Teilchenbeschleuniger am Cern, senden dann beide genau die gleiche Bremsstrahlung aus?
Also ist die Wellenlänge der Bremsstrahlung gleich groß ?

Also sagen wir mal das Elektron und auch das Proton fliegen mit 1/2 c auf einer Kreisbahn von 2km Durchmesser, senden sie dann Strahlung mit genau gleicher Frequenz aus?

Wenn Jemand dazu eine Formel hat, woraus man es erkennen kann, würde ich mich freuen.

Gruß René

[Hawkwind]

Dazu brauchst du keine Formel. Dass das so ist, folgt aus der Teilchen-Antiteilchen-Symmetrie ("PC"), die von der elm. WW exakt eingehalten wird.

[rene.eichler2]

das Elektron ist aber doch nicht das Antiteilchen vom Proton.

[rene.eichler2]

Ich wills mal etwas näher erklären

Ein Proton hat eine um ein Vielfaches höhere Masse als ein Elektron.
Wenn beide gleich schnell fliegen, muss man doch bei dem massereicheren Teilchen viel mehr Kraft aufwenden um es von seiner geradlinigen Flugbahn genau so weit abzulenken, als das leichtere Elektron.
Das müsste doch dann auch Unterschiede in der Bremsstrahlung ergeben.

[rene.eichler2]

Ich habe eine Grafik und eine Formel gefunden.
Vielleicht hilft die ja weiter.


Die Formel ist:

h*f = E1-E2

Wenn E1 und E2 aber gleich groß sind, wäre h*f = 0 also gebe es kein Photon (Bremsstrahlung), oder?

[Hawkwind]

Zitat von rene.eichler2

das Elektron ist aber doch nicht das Antiteilchen vom Proton.

Sorry, ich hatte "Positron" gelesen. Nehme alles zurück.

Infos findest du z.B. hier, denn die Synchrotronstrahlung ist derselbe Effekt wie Bremsstrahlung:
https://de.wikipedia.org/wiki/Synchrotronstrahlung

Auch wird ersichtlich, warum für Synchrotronstrahlungsquellen immer die leichtesten geladenen Teilchen eingesetzt werden: Aufgrund der geringeren Masse ist die abgestrahlte Energie bei Elektronen und Positronen im Vergleich zu den leichtesten Ionen, den Protonen, um 13 Größenordnungen höher.

Dort gibt es auch einige Formeln.

[Ich]

...wobei man vielleicht zur ersten Formel erläuternd dazusagen sollte, dass die abgestrahlte Energie bei gegebener Geschwindigkeit ausschließlich von der Ladung abhängt, nicht von der Masse.

[Hawkwind]

Zitat von Ich

...wobei man vielleicht zur ersten Formel erläuternd dazusagen sollte, dass die abgestrahlte Energie bei gegebener Geschwindigkeit ausschließlich von der Ladung abhängt, nicht von der Masse.

Stimmt - man muss ein bisschen aufpassen bei der Interpretation der Formeln.
Mein Zitat

Auch wird ersichtlich, warum für Synchrotronstrahlungsquellen immer die leichtesten geladenen Teilchen eingesetzt werden: Aufgrund der geringeren Masse ist die abgestrahlte Energie bei Elektronen und Positronen im Vergleich zu den leichtesten Ionen, den Protonen, um 13 Größenordnungen höher.

wurde abgeleitet aus der Formel



und ist eher so zu interpretieren: bei gleicher kinetischer Energie E strahlt ein leichtes geladenes Teilchen auf derselben Kreisbahn viel stärker als ein schweres. "E" ist im wesentlichen das, was die Synchrotronbetreiber dem E-Werk zu zahlen haben.
Für gleiches v dagegen strahlen beide gleich viel. Es kostet den Betreiber aber viel mehr, dieses v für ein schweres Teilchen zu erreichen.
Letztere war ja wohl Renes Frage.

[rene.eichler2]

Ich habe mal noch eine Frage zu dem Thema.

Wodurch lässt sich Bremsstrahlung von anderen Arten von Röntgenstrahlung unterscheiden?

Also, mal angenommen ein Magnetar sendet Röntgenstrahlung aus.
Kann man irgendwie erkennen ob es sich um Bremsstrahlung oder irgendeine andere Ursache handelt?

Gruß

[TomS]

Ich kann das im Fall astronomischer Quellen nicht beurteilen, aber die eigtl. Synchrotronstrahlung hat ein spezielle Winkelcharakteristik sowie Polarisation.