Un electrón acelerado a lo largo del eje x emitiría fotones. ¿El electrón emitiría fotones de manera uniforme en todas las direcciones?

Sin embargo, este no es un argumento teórico de campo, el patrón de radiación clásico de una carga acelerada depende, de hecho, de la velocidad a la que se mueve actualmente la carga y, por supuesto, de la dirección de la aceleración. Si la velocidad y la aceleración están en la misma dirección, entonces se pueden decir algunas cosas.

Cuando la velocidad no es relativista, el patrón de radiación es aproximadamente un dipolo, por lo que es simétrico hacia adelante / hacia atrás. Pero a medida que la velocidad se aproxima a la velocidad de la luz, el patrón de radiación alcanza un pico muy fuerte hacia adelante, y está confinado dentro de un cono angular muy estrecho que apunta hacia adelante.

La distribución de fotones probablemente debería seguir el patrón de radiación clásico. Bloch y Nordsieck demostraron que en el caso de la dispersión de electrones por Coulomb, se puede exponer el conjunto infinito de diagramas con divergencias infrarrojas de un electrón disperso, y solo producen la radiación de frenado clásica esperada de una carga acelerada.

Aquí hay un cálculo detallado para el problema clásico.

Distribución angular de la radiación.

A muy baja velocidad, la radiación tiende a emitirse azimutalmente (perpendicular a la aceleración y la velocidad, que supongo que está en la misma dirección, al menos inicialmente). A medida que el electrón se vuelve relativista, el patrón de radiación avanza hasta convertirse esencialmente en un “haz” paralelo a la velocidad del electrón. En esa situación, la aceleración suele ser perpendicular a la velocidad, como en un anillo sincrotrón, de ahí el nombre de “radiación sincrotrón”. No creo que el patrón de radiación sea esféricamente simétrico.