几种典型的传播效应波模耦合(wave mode coupling回旋吸收(cyclotron absorption真空共振(vacuumresonance准切点效应(quasi-tangentialeff.)其宅效应折射效应等离子体散射
几种典型的传播效应 ⚫波模耦合(wave mode coupling) ⚫回旋吸收(cyclotron absorption) ⚫真空共振(vacuum resonance) ⚫准切点效应(quasi-tangential eff.) ⚫其它效应 ⚫折射效应 ⚫等离子体散射
1.波模耦合效应如果磁层中等离子体的各项参数都变化缓慢,则光子处在“绝热演化”阶段。绝热演化时,光子将维持其初始偏振模式。光子的偏振面是随着磁场方向的变化而变化的。由于脉冲星的旋转,在一定半径处,绝热条件不再满足。互相垂直的O模和X模互相耦合。在此之后,光子的偏振状态不再变化。这个半径称之为“偏振冻结半径”所有波段(Radio一X-ray)一般都会经历波模耦合效应。(射电由等离子体主导,X一ray由QED效应主导)
1. 波模耦合效应 ⚫ 如果磁层中等离子体的各项参数都变化缓慢,则光子处在 “绝热演化”阶段。 ⚫ 绝热演化时,光子将维持其初始偏振模式。光子的偏振面是 随着磁场方向的变化而变化的。 ⚫ 由于脉冲星的旋转,在一定半径处,绝热条件不再满足。互 相垂直的O 模和 X 模互相耦合。在此之后,光子的偏振状 态不再变化。这个半径称之为“偏振冻结半径”。 ⚫ 所有波段(Radio – X-ray)一般都会经历波模耦合效应。 (射电由等离子体主导,X-ray由 QED 效应主导)
模式演化方程:电磁横波可以分解成两个本征波模:O模和X模eo=(cosB,sinB),ex=(-sinPB,cosB),withE=Aoeo+Axex考虑脉冲星的旋转,波模幅度演化方程为:Acip'BAo-(w /c)△n/2AxAx(w/c)△n/2-iB(w /c)△n(r)T(r):定义绝热参数:(随r的增大而减小)20g(r)(rpl) = 1)定义偏振冻结半径("polarizationlimitingradius”r(r) 》 1r<pl,绝热演化非绝热演化,偏振状态冻结T(r)<1r》rpl
• 模式演化方程: 考虑脉冲星的旋转,波模幅度演化方程为: 电磁横波可以分解成两个本征波模:O模和X模 定义绝热参数: (随r的增大而减小) with 偏振冻结半径(“polarization limiting radius” )定义 为: 绝热演化 非绝热演化,偏振状态冻结
假设:Fad = rn,with = r/rpl, and the power-law index n ~ 3 (not exactly 3 because SB also varies as rchanges).Theneq.(4.43)canbesimplifiedas1(4.50)12whereA= Tpl0s = 0.38n/3 B/13vg1/30g2/3-1 P-"Fz/3.(4.51)B
• 假设:
-l +vl波模耦合效应0.5(n=3)010.5实线:0-0.5A = 1.0虚线:0.50D-0.5A= 0.1-10.50V-0.5耳-1024plx
⚫ 实线: ⚫ 虚线: rpl 波模耦合效应 (n=3)