天体物理中的辐射过程课件第5章逆Compton散射.pptVIP

第五章逆Compton散射

介绍

¶当相对论电子在辐射场中穿行时，与光子发生散

射，也会产生加速度，引起辐射，称逆Compton

散射或Compton辐射。它是高能天体物理的基本

过程，特别对X-射线、γ-射线天文学。

¶Compton散射:高能光子与低速电子散射,使散射光

子损失能量,转移给电子;

2

¶逆康普顿散射:对hmec，电子将部分

动能转移给光子,使光子能量增加,所以也可看作

是相对论电子的一种辐射过程损失能量的一种机

制。

2025-3-16第五章逆Compton散射1

§5.1经典汤姆逊散射，散射截面

¶当频率的外来线偏

振平面电磁波投射到自

由电子上时,电子在电

磁波作用下作强迫振荡,

并不断向四面八方发出

该频率的次波。

2025-3-16第五章逆Compton散射2

§5.1经典汤姆逊散射，散射截面

¶假定电子振荡速度vc，则磁力远小



于电e力BeEEB

（，），所

mreEsint

以电子运动方程:0

¶假定电子振荡的振幅远小于波长，入射波在电子

运动范围内均匀。故电子振荡的偶极矩为：



22

eE0

eE0

dsintd2sint

mm

¶一个振荡偶极子的辐射角分布及辐射功率为：

dPd22d2

sin2P

d4c33c3

42e4E2

dPeE020

时间平均功率：sinP23

d8m2c33mc

2025-3-16第五章逆Compton散射3

§5.1经典汤姆逊散射，散射截面

¶一个周期内时间平均入射能流：

cc

SE2E2

480



¶定义微分散射截面：

ddP

/S

dd

¶对入射线偏振波的微分散射截面为：

4

de222入射光子被散射到给定

()线偏24sinr0sin

dmec方向单位立体角的概率

2

其中，电子经典半径e13

r022.8210cm

mec

1

d2282252

