Strålingsmekanismer

Strålingsmekanismer beskriver de fysikalske processer, hvorved der udsendes elektromagnetisk stråling. Dette er et centralt begreb inden for astrofysik, atomfysik og materialevidenskab. Grundlæggende sker udsendelse af stråling, når ladede partikler accelereres eller decelereres. Et typisk eksempel er et elektron, der falder fra et højere energiniveau til et lavere i et atom. Forskellen i energi frigives som en foton, hvis energi er lig med energiforskelen mellem niveauerne. Denne type stråling kaldes karakteristisk røntgenstråling eller synligt lys, afhængigt af energiniveauet.

En anden vigtig mekanisme er termisk stråling, som opstår fra den tilfældige bevægelse af atomer og molekyler i et legeme. Denne bevægelse skaber små, varierende elektriske dipoler, der udsender elektromagnetisk stråling. Alle legemer med en temperatur over det absolutte nulpunkt udsender termisk stråling, og spektret af denne stråling afhænger af legemets temperatur og emissivitet. Sorte legemer udsender stråling i overensstemmelse med Plancks lov.

Synkrotronstråling er endnu en mekanisme, hvor elektroner udsender stråling, når de bevæger sig med hastigheder tæt på lysets hastighed i et magnetfelt. Denne stråling er karakteriseret ved at være stærkt kollimeret og polariseret. Bremsestråling, eller bremsstrahlung, opstår, når hurtige ladede partikler, typisk elektroner, bremses ned, når de passerer gennem et materiale. Denne proces er vigtig i røntgenrør. Forståelsen af disse mekanismer er afgørende for at tolke observationer fra rummet og for teknologiske anvendelser.