2018-03-24
Пучок релятивистских частиц с кинетической энергией $T$ падает на поглощающую мишень. Сила тока в пучке $I$, заряд и масса покоя каждой частицы $e$ и $m_{0}$. Найти силу давления пучка на мишень и выделяющуюся в ней мощность.
Решение:
Пусть полная сила, оказываемая пучком на поверхность мишени, равна $F$, а выделяющаяся мощность равна $P$. Тогда, используя результат задачи 6897, мы видим
$F = Np = \frac{N}{c} \sqrt{T(T + 2m_{0}c^{2})} = \frac{I}{ec} \sqrt{ T(T + 2 m_{0} c^{2})}$
поскольку $I = Ne$, $N$ - количество частиц, поражающих цель в секунду. Также,
$P = N \left ( \frac{m_{0}c^{2} }{ \sqrt{1 - v^{2}/c^{2} } } - m_{0}c^{2} \right ) = \frac{I}{e} T$
Они будут соответственно равны давлению и мощности, вырабатываемой на единицу площади мишени, если $I$ - плотность тока.