ИЗЛУЧЕНИЕ ВОЛНЫ ЭЛЕКТРОНОМ

Излучение электромагнитных волн проводниками, по которым течет переменный ток, в конечном счете означает излучение этих волн электронами, совершающими колебательное движение внутри проводников. Свободный электрон, колеблющийся в вакууме, также будет излучать электромагнитные волны. Так как это излучение происходит непрерывно, то оно должно существовать и в течение любой части периода колебаний. При этом важно, что колебательное движение есть движение с ускорением, так как равномерно движущийся электрон не должен излучать ввиду постоянства его энергии.

В электродинамике выведена формула, позволяющая рассчитать мощность излучения электрона, движущегося с ускорением а:

где заряд электрона, с — скорость света, электрическая постоянная. Например, если электрон совершает колебательное движение с радиотехнической частотой рад/с и имеет амплитуду то максимальная мощность, соответствующая амплитуде ускорения будет равна

Для того чтобы получить среднюю мощность излучения около одного ватта, такие колебания должны совершать 1023 электронов.

В атомах вещества электрон совершает орбитальное движение, соответствующее двум колебаниям во взаимно перпендикулярных направлениях; этим колебаниям должно соответствовать некоторое излучение. Таким образом, излучение должно существовать не только при наличии тангенциальных ускорений, но и при равномерном движении по окружности, когда имеется только центростремительное ускорение. Например, мощность излучения электрона, вращающегося в атоме водорода по орбите радиуса со скоростью и ускорением а оказывается равной На этой орбите электрон имеет энергию порядка поэтому при такой мощности излучения она будет израсходована за Таким образом, исходя из классических представлений продолжительное вращение электрона по орбите оказывается невозможным. Этот вывод имел большое значение в развитии современных представлений об атоме.