Hva er Cherenkov -stråling
Under passering av en partikkel gjennom et bestemt materialmedium med en hastighet som overstiger lysets hastighet for et gitt medium, man kan observere karakteristisk stråling, som har fått navnet Cherenkov -stråling (men det er mer riktig å kalle det Cherenkov -effekten - Vavilov). Dette fenomenet vil bli diskutert i dette materialet.
Cherenkov -stråling og historien til oppdagelsen
Så under lysets gjennomgang, for eksempel gjennom glass (eller noe materiale som overfører lys), passerer lyset mye langsommere enn lyset passerer i et vakuum.
Her kan du trekke en analogi med flyreiser. Så enhver passasjer bruker fortsatt tid på mellomlandinger, sammenlignet med en direkte flytur.
Omtrent det samme skjer med lysstråler, de bremses, interagerer med atomene i mediet og klarer ganske enkelt ikke å bevege seg så fort som i et vakuum.
Så, i henhold til relativitetsteorien, ikke et eneste materielt legeme, inkludert hurtig elementær med høy energi partikler som ikke klarer å bevege seg med en hastighet som tilsvarer forplantningshastigheten til en lysstrøm i et luftfritt rom.
Men denne begrensningen har ingenting å gjøre med bevegelseshastigheten i gjennomsiktige miljøer. Så for eksempel i glass forplanter lysstråler seg med en hastighet på 60% til 70% av forplantningshastigheten til en lysstrøm i et luftfritt rom.
Og det viser seg at det ikke er noen hindringer for at en tilstrekkelig rask partikkel (for eksempel et proton eller et elektron) beveger seg raskere enn hastigheten til lysstrømmen i et slikt medium.
Så i det allerede fjerne 1934 P. Cherenkov under ledelse av S.I. Vavilovs luminescens av væsker under påvirkning av gammastråling.
I løpet av vitenskapelige eksperimenter ble det oppdaget en svak blåaktig glød, som for tiden kalles Cherenkov-stråling (men det ville være mer riktig å kalle det Cherenkov-Vavilov-effekten).
Denne strålingen ble utløst av de såkalte raske elektronene, som ble slått ut av atomene i materialet av gammastråling. Som det viste seg senere, beveget slike elektroner seg med en hastighet som var større enn lysets hastighet i mediet som ble vurdert.
Faktisk er dette en slags optisk type sjokkbølge, som provoseres i atmosfæren av et supersonisk fly, som bryter lydbarrieren.
For å forstå prosessen kan du huske Huygens -prinsippet, ifølge hvilket bokstavelig talt hvert punkt på bølgeforplantningens vei kan tas som en kilde til sekundære bølger.
Så, i henhold til Huygens prinsipp, la oss forestille oss at bølger divergerer utover i konsentriske sirkler, mens forplantningshastigheten er lik lysets hastighet. I tillegg kommer hver påfølgende bølge fra det neste punktet som ligger på banen til partikkelen.
Og hvis, i dette tilfellet, en partikkel med en hastighet større enn lysets hastighet i mediet, så er den foran bølgene, og toppene i amplituden til disse bølgene er ansvarlige for dannelsen av bølgefronten til Cherenkov -stråling .
I dette tilfellet forplanter strålingen seg i en kjegle rundt partikkelen, og denne vinkelen avhenger direkte av partikkelens begynnelseshastighet og av hastigheten til lysstrømmen i mediet som vurderes.
Hvor brukes Cherenkov -stråling i den moderne verden
Denne observerte effekten er ekstremt nyttig for fysikken til elementære partikler, siden fysikere ganske enkelt kan bestemme hastigheten til partikkelen som forårsaket denne strålingen etter å ha lært størrelsen på vinkelen.
Merk. For hans oppdagelse i 1958, Cherenkov, sammen med I. Tamm, så vel som med jeg. Frank mottok nobelprisen i fysikk. Så i 1937 fant Tamm og Frank endelig ut mekanismen for dannelse av glød, og gjorde deretter også en antagelse om dets tilstedeværelse i faste stoffer og gasser.
Så kombinasjonen med andre målemetoder gjør det mulig å registrere elementarpartikler i laboratoriefasiliteter.
For øyeblikket brukes Cherenkov -stråling aktivt i moderne laboratoriedetektorer.
I tillegg kan Cherenkov -stråling observeres selv med det blotte øye i små reaktorer, som ofte er montert på bunnen av bassenget for å garantere strålingsbeskyttelse. I dette tilfellet er kjernen i reaktoren omgitt av en blå glød, som er Cherenkov -strålingen.
Hvis du likte materialet, kan du dele det på dine favoritt sosiale nettverk og vurdere det. Takk for oppmerksomheten!