Ableitung der durchschnittlichen Impulsänderung in der diffusiven Stoßbeschleunigung

Ich versuche, einen bestimmten Schritt in der Ableitung des Potenzgesetzspektrums für Teilchen kosmischer Strahlung bei diffusiver Stoßbeschleunigung herauszufinden. Ich arbeite mit Drury 1983 (pdf-Link) , habe aber auch in anderer Literatur zu diesem Thema gegraben, ohne eine befriedigende Erklärung für meine Frage zu finden, die lautet: in der Ableitung von Gleichung 2.47 ein Gewichtungsfaktor von 2 μ für die isotrope Teilchenverteilung eingeführt und die Erklärung von Drury ist, dass die Wahrscheinlichkeit für ein Teilchen, den Schock zu durchqueren, proportional zu ist cos ( θ ) . Ich verstehe, dass die Wahrscheinlichkeit proportional zur Relativgeschwindigkeit zwischen Teilchen und Stoßfront ist, die wiederum proportional zu ist cos ( θ ) . Warum dies einen Faktor von 2 ergibt μ in der integration ist mir allerdings nicht schlüssig.

Hat jemand eine etwas ausführlichere Erklärung für mich?

Antworten (1)

Drury erklärt, warum die cos ( θ ) Faktor erscheint im Text nach Gleichung 2.47:

(unter der Annahme von Isotropie, der Wahrscheinlichkeit, den Schock in einem Winkel zu überqueren θ ist proportional zu cos ( θ ) , daher der Gewichtungsfaktor 2 μ ).

Der Faktor 2 ergibt sich aus der Symmetrie, dh Sie ändern die Integrationsgrenzen unter der Annahme, dass die Dinge auf beiden Seiten der Grenze gleich sind. Wir wissen auch aus Gleichung 2.1, dass:

μ = P B P   B = cos ( θ )
Wo P ist der Teilchenimpuls und B ist das Magnetfeld. So können wir sehen, woher die 2 μ entsteht.