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

3.1. Движение и торможение электронов в воздухе Движение электрона в атмосфере Земли существенно отлича­ ется от рассмотренного выше движения протона в основном по сле­ дующим двум причинам. 1. Поскольку на всем своем пути электрон остается таковым и движется, как заряженная частица, обладающая к тому же от­ носительно малым ларморовским радиусом, его траектория кон­ тролируется геомагнитным полем в значительно большей степени, чем траектория протона. В результате пучок электронов, движу­ щихся по спирали вдоль силовых линий магнитного поля с произ­ вольными (в том числе и большими) питч-углами, рассеивается в пространстве значительно меньше, чем пучок протонов. При этом начальная «сфокусированность» электронного пучка сохраняется во всем диапазоне высот, где гирочастота электрона (ме« 8 х X 10е сек.-1) остается много большей, чем частота его столкновений с нейтральными частицами. 2. Вследствие относительно малой массы электрона направле­ ние вектора его скорости существенно меняется в ходе каждого столкновения с молекулами и атомами атмосферных газов. Последнее обстоятельство чрезвычайно осложняет и даже де­ лает невозможным расчет траекторий отдельной частицы. В связи с этим прохождение электронного пучка через газ исследуется ста­ тистическими методами и приводимые ниже довольно громоздкие математические выражения, описывающие это прохождение, но­ сят полуэмпирический характер. Подробную сводку теоретических и экспериментальных дан­ ных о взаимодействии пучка энергичных электронов с газом можно найти в обзорах Чемберлена [112] и Риса [383], результатами ко­ торых мы в основном и воспользуемся. Потери энергии частицами и общее изменение энергетического спектра в потоке вертикально (вдоль силовых линий магнитного поля) падающих электронов при прохождении их через газ были рассчитаны для модели плоского источника Маеда и Эйки­ ном [312] методом Монте-Карло. Результаты расчета оказались следующими: если первоначально все электроны обладают одина­ ковой энергией Е 0, то на некоторой высоте, характеризующейся толщей вышележащего слоя z, г/см2 (см. табл. 1 или 2), относитель­ ное количество электронов, обладающих энергией в диапазоне от Е до Е \-dE (где Е < Е 0), выражается эмпирической формулой. Е ■ E°' ехр где І0 (Е, Е о2) = Е " ( ^ 1 и ^ :ту а ) ех р е = 1Г0: У= Ь ^ = »<*> = 7.56 + 3.25 \ I г _ 1 » ( £ ) ! ) \ ~ L (1 — 1 ' { - М 2 ( і П , (37, 4 С. И. Исаев, М. И. Пудовкин 49