宇宙線

1、第二章宇宙線和介質(zhì)的電磁相互作用初級(jí)宇宙線是質(zhì)子和各種穩(wěn)定的原子核。宇宙線與大氣中的原子核相互作用，會(huì)產(chǎn)生大量的次級(jí)粒子。在宇宙線的研究中，為了了解宇宙線的基本特性，我們必須在實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行探測分析，測定它們的組成成分（確定粒子的質(zhì)量、電荷等）、流強(qiáng)、能譜和角分布等，而對(duì)于帶電粒子和γ線的探測，是根據(jù)帶電粒子、γ射線與物質(zhì)的電磁相互作用。此外，對(duì)宇宙線的許多基本現(xiàn)象的解釋，例如，電磁級(jí)聯(lián)簇射的形成和廣延大氣簇射等現(xiàn)象，都是以帶電粒子和γ線與

2、物質(zhì)的相互作用理論為基礎(chǔ)。2.1四種基本相互作用的特征作用類型強(qiáng)相互作用電磁作用弱作用萬有引力作用作用常數(shù)?10cg?2?1137ce?2?105cGcmp??2?????????1038cGmp?2典型截面?毫巴?微巴?微微巴?作用時(shí)間?1023秒?1018秒108秒?作用對(duì)象強(qiáng)子、夸克帶電、磁矩粒子輕子與強(qiáng)子所有粒子傳遞者膠子光子中間玻色子(WZ0)可能是引力子典型現(xiàn)象強(qiáng)子產(chǎn)生、散射，共振態(tài)衰變光電效應(yīng)、康普頓散射、對(duì)產(chǎn)生、正負(fù)電子

3、湮滅?衰變，K?衰變，中微子反應(yīng)天體運(yùn)動(dòng)前面的重粒子的電離損失公式不能用于入射粒子為電子的情況，因?yàn)樵谕茖?dǎo)該公式時(shí)假定入射粒子與物質(zhì)中的電子作用后不偏轉(zhuǎn)。事實(shí)上，在每次碰撞時(shí)，入射粒子都要受到橫向反沖，反沖的數(shù)值大致和物質(zhì)中電子所得到的動(dòng)量相等。如果入射粒子為電子，就不應(yīng)該忽略由于這個(gè)反沖所引起的橫向速度。此外，入射電子與軌道電子碰撞過程中，每次碰撞可能傳遞給軌道電子的能量的漲落非常大。NielsonR.A給出的電子的電離損失公式為：?

4、?????????????????????????2222222224118112ln11212ln2??????IEvmAvmNZedxdEee2.2.2?電子發(fā)射如果碰撞參數(shù)小，與介質(zhì)原子的大小同數(shù)量級(jí)，這時(shí)，會(huì)發(fā)生入射粒子與介質(zhì)原子的單個(gè)電子相碰撞。在這一情況下，可能有相當(dāng)大的能量傳遞給軌道電子，而使電子有足夠的能量從原子中飛出。這樣的電子成為?電子(或擊出電子，knockonelectron)。2.2.3軔致輻射如果碰撞參數(shù)b更