Синхротронне випромінювання, магнітотормозноє випромінювання, випромінювання електромагнітних хвиль зарядженими частками, рухомими з релятивістськими швидкостями в магнітному полі. Випромінювання обумовлене прискоренням, пов'язаним з викривленням траєкторій часток в магнітному полі. Аналогічне випромінювання нерелятивістських часток, рухомих по кругових або спіральних траєкторіях, називають циклотронним випромінюванням; воно відбувається на основній гіромагнітній частоті і її перших гармоніках. Із збільшенням швидкості частки роль високих гармонік зростає; при наближенні до релятивістської межі випромінювання в області найбільш інтенсивних високих гармонік володіє практично безперервним спектром і зосереджено у напрямі миттєвої швидкості у вузькому конусі з кутом розчину Y~ mc2 / Е де m і Е — маса і енергія частки, з — швидкість світла у вакуумі.
Повна потужність випромінювання частки з енергією Е >> mc2 рівна:
ев/сек
де е — заряд частки, H ^ — складова магнітного поля, перпендикулярна швидкості частки. Сильна залежність випромінюваної потужності від маси частки робить С. і. найбільш істотним для легких часток — електронів і позитронів . Спектральний (по частоті n) розподіл випромінюваної потужності визначається вираженням:
де , а — циліндрова функція другого роду уявного аргументу. Графік функції представлений на мал.
Характерна частота, на яку доводиться максимум в спектрі випромінювання частки, рівна (у гц ) .
Випромінювання окремої частки в загальному випадку еліптично поляризоване з великою віссю еліпса поляризації, розташованої перпендикулярно видимій проекції магнітного поля. Міра еліпсної і напрям обертання електричного вектора залежать від напряму спостереження по відношенню до конуса, що описується вектором швидкості частки довкола напряму магнітного поля. Для напрямів спостереження, лежачих на цьому конусі, поляризація лінійна.
С. і. спочатку спостерігалося від електронів в циклічних прискорювачах, зокрема в синхротроні, звідки воно і отримало назву. Втрати енергії на С. і., а також пов'язані з С. і. квантові ефекти в русі часток необхідно враховувати при конструюванні циклічних прискорювачів електронів високої енергії. С. і. циклічних прискорювачів електронів використовується для здобуття інтенсивних пучків поляризованого електромагнітного випромінювання в ультрафіолетової області спектру і в області «м'якого» рентгенівського випромінювання; пучки рентгенівського С. і. застосовуються, зокрема, в рентгенівському структурному аналізі .
Великий інтерес представляє С. і. космічних об'єктів, зокрема нетепловий радіофон Галактики, нетеплове радіо- і оптичне випромінювання дискретних джерел (найновіших зірок, пульсарів, квазарів, радіогалактик ) . Синхротронна природа цих випромінювань підтверджується особливостями їх спектру і поляризації. Згідно сучасних виставам, релятивістські електрони, що входять до складу космічних променів, дають С. і. у космічних магнітних полях в радіо-, оптичному, а можливо, і в рентгенівському діапазонах. Виміри спектральної інтенсивності і поляризації космічних С. і. дозволяють отримати інформацію про концентрацію і енергетичний спектр релятивістських електронів, величину і напрям магнітного поля у видалених частинах Всесвіту.
