Ce este radiația Cherenkov
În timpul trecerii unei particule printr-un anumit mediu material la o viteză care depășește viteza luminii pentru un mediu dat, se poate observa radiația caracteristică, care a primit numele de radiație Cherenkov (dar este mai corect să o numim efect Cherenkov - Vavilov). Acest fenomen va fi discutat în acest material.
Radiația Cherenkov și istoria descoperirii sale
Deci, în timpul trecerii luminii, de exemplu, prin sticlă (sau orice material care transmite lumina), lumina trece prin ea mult mai lent decât lumina trece în vid.
Aici puteți desena o analogie cu călătoriile cu avionul. Deci, orice pasager petrece încă timp pe aterizări intermediare, în comparație cu un zbor direct.
Aproximativ același lucru se întâmplă cu razele de lumină, acestea sunt încetinite, interacționând cu atomii mediului și sunt pur și simplu incapabili să se miște la fel de repede ca în vid.
Deci, conform teoriei relativității, nici un singur corp material, incluzând elementare rapide de mare energie particule care nu sunt capabile să se miște la o viteză corespunzătoare vitezei de propagare a unui flux de lumină într-un aparat fără aer spaţiu.
Dar această limitare nu are nicio legătură cu viteza de mișcare în medii transparente. De exemplu, în sticlă, razele de lumină se propagă cu o viteză de 60% până la 70% din viteza de propagare a unui flux de lumină într-un spațiu fără aer.
Și se pare că nu există obstacole pentru ca o particulă suficient de rapidă (să zicem, pentru un proton sau un electron) să se miște mai repede decât viteza fluxului de lumină într-un astfel de mediu.
Deci, în deja îndepărtatul 1934 P. Cherenkov sub conducerea S.I. Luminiscența Vavilov a lichidelor sub influența radiației gamma.
În cursul experimentelor științifice, a fost descoperită o strălucire slab albăstruie, care se numește în prezent radiația Cherenkov (dar ar fi mai corect să o numim efectul Cherenkov-Vavilov).
Această radiație a fost declanșată de așa-numiții electroni rapizi, care au fost scoși din atomii materialului prin radiații gamma. După cum sa dovedit mai târziu, astfel de electroni s-au deplasat cu o viteză mai mare decât viteza luminii în mediul în cauză.
De fapt, acesta este un fel de tip optic de undă de șoc, care este provocat în atmosferă de un avion supersonic, care rupe bariera sonoră.
Pentru a înțelege procesul, vă puteți aminti principiul Huygens, potrivit căruia literalmente fiecare punct de pe calea propagării undelor poate fi luat ca sursă de unde secundare.
Deci, conform principiului lui Huygens, să ne imaginăm că undele diverg spre exterior în cercuri concentrice, în timp ce viteza de propagare a acestora este egală cu viteza luminii. În plus, fiecare undă ulterioară emană din următorul punct situat pe calea particulei.
Și dacă, în acest caz, o particulă cu o viteză mai mare decât viteza luminii în mediu, atunci este în fața undelor, iar vârfurile amplitudinii acestor unde sunt responsabile pentru formarea frontului de undă al radiației Cherenkov. .
În acest caz, radiația se propagă într-un con în jurul traseului particulei, iar acest unghi depinde direct de viteza inițială a particulei și de viteza fluxului de lumină din mediul în cauză.
Unde este utilizată radiația Cherenkov în lumea modernă
Acest efect observat este extrem de util pentru fizica particulelor elementare, deoarece, după ce au învățat magnitudinea unghiului, fizicienii pot determina cu ușurință viteza particulei care a provocat această radiație.
Notă. Pentru descoperirea sa din 1958, Cherenkov, împreună cu eu. Tamm, precum și cu mine. Frank a primit premiul Nobel pentru fizică. Așadar, în 1937, Tamm și Frank au descoperit în cele din urmă mecanismul pentru formarea strălucirii și apoi au făcut o presupunere despre prezența sa în solide și gaze.
Astfel, combinația cu alte metode de măsurare face posibilă înregistrarea particulelor elementare în instalațiile de laborator.
În prezent, radiația Cherenkov este utilizată activ în detectoarele moderne de laborator.
În plus, radiația Cherenkov poate fi observată chiar și cu ochiul liber în reactoare mici, care sunt adesea montate pe fundul piscinei pentru a garanta protecția împotriva radiațiilor. În acest caz, miezul reactorului este înconjurat de o strălucire albastră, care este radiația Cherenkov.
Dacă ți-a plăcut materialul, atunci împărtășește-l pe rețelele tale sociale preferate și evaluează-l. Multumesc pentru atentie!