Исаев С.И. Полярные сияния и процессы в магнитосфере Земли. Ленинград, 1972.

вычайно полезной величиной, определяющей глубину проникнове­ ния протона в атмосферу, является длина его остаточного про­ бега г (Е), выраженная в г - см " 2 и представляющая собой массу газа в столбе с сечением 1 см 2 и длиной, равной глубине проникно­ вения is этот газ (плотность которого предполагается постоянной) протона с заданной начальной энергией. Величина остаточного пробега протона зависит не только от его начальной энергии, но, вообще говоря, и от химического состава газа-мишени. Однако последняя зависимость является довольно слабой [25, 112], в связи с чем оказывается возможным, несмотря на некоторое изменение химического состава воздуха с высотой, выразить длину остаточного пробега энергичной частицы в верхней атмо­ сфере в атмо-сантиметрах, т. е. в эквивалентной толще воздуха, находящегося в нормальных условиях (при давлении в 1 атм. и температуре Т ~ 15° С). Величина остаточного пробега в воздухе для протонов с ра з ­ личной начальной энергией приведена в табл. 4 [222]. Т А Б Л И Ц А 4 Величина остаточного пробега в воздухе для протонов Энергия Е„, кэв Скорость, 10’ км/сек. Остаточный пробег, атм.-см Энергия кэв Скорость, 10я км/сек. Остаточный пробег, атм.-ом 0 .5 0.31 0.0021 * 50 З.Ш 0.075 1 0.44 0 .0 0 3 8 * 100 4.37 0.128 Г) 0.98 0.0132 * 200 6.18 0.224 10 1.38 0.0227 500 9.80 0.807 20 1.96 0.038 1000 13.80 2.292 * П олучено путем экстрап оляц и и эксперим ентальны х данных. 2 .3 . Возбуждение водородных эмиссий Рассмотрим теперь интенсивность излучения водородных эмис­ сий, возбуждаемых пучком вторгающихся в атмосферу протонов. Д л я того чтобы оценить интенсивность какой-либо эмиссии, необходимо рассчитать заселенность соответствующего энергети­ ческого уровня и вероятность соответствующего перехода. Оче­ видно, что в условиях статистического равновесия суммарная скорость всех процессов, приводящих к образованию атомов водорода в состоянии п, равна суммарной скорости процессов, приводящих к исчезновению этих атомов. Принимая в качестве основных процессов реакции (23), (24а) и (25) и пренебрегая кас­ кадными переходами с верхних уровней, имеем гг—1 N pN aoXnv + N lN aoblv = N„ 2 A n„' , (26) и' = 1 32

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz