[拼音]:Shimisi-Posai'er xiaoying
[外文]:Smith-Purcell effect
自由电子掠过光栅表面时辐射光的现象。这是S.T.史密斯和E.M.珀塞耳在1953年发现的。以后的研究表明,这种自由电子辐射的机理与切伦科夫辐射、微波行波管辐射等都有类似之处,即可归结为慢波结构的作用。匀速运动的电子产生的场可看作是慢波(或称为表面波、衰减波) ,慢波为光栅衍射成为平面波,即形成辐射,这就是史密斯-珀塞耳辐射;慢波为媒质折射成平面波,这就是切伦科夫辐射。按这种观点易于得出辐射条件是:
式中λ 是波长,d是光栅刻痕间距,β是电子速度和真空中光速之比,恒小于 1,θ 是辐射光线和表面法线夹角,m是整数。
仅当电子束离光栅表面的距离小于波长时,慢波才有足够强度,因此用来产生光频辐射不很有效,但产生毫米波或亚毫米波则是可行的。实际上最近已经根据这个效应制成了几种器件,如所谓 Orotron, Ledatron等。这类器件是自由电子激光的一个类型,还正在发展中。
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