Какво е радиация на Черенков
По време на преминаването на частица през определена материална среда със скорост, която надвишава скоростта на светлината за дадена среда, може да се наблюдава характерна радиация, получила името Черенковска радиация (но е по -правилно да я наречем Черенков ефект - Вавилов). Това явление ще бъде обсъдено в този материал.
Черенковската радиация и историята на нейното откриване
Така че по време на преминаването на светлина, например през стъкло (или всеки материал, който пропуска светлина), светлината преминава през него много по -бавно, отколкото светлината преминава във вакуум.
Тук можете да направите аналогия с пътуването със самолет. Така че всеки пътник все още прекарва време на междинни кацания в сравнение с директен полет.
Приблизително същото се случва със светлинните лъчи, те се забавят, взаимодействат с атомите на средата и просто не могат да се движат толкова бързо, колкото във вакуум.
Така че, според теорията на относителността, няма нито едно материално тяло, включително бързи високоенергийни елементарни частици, които не могат да се движат със скорост, съответстваща на скоростта на разпространение на светлинен поток в безвъздушен въздух пространство.
Но това ограничение няма нищо общо със скоростта на движение в прозрачна среда. Така например в стъклото светлинните лъчи се разпространяват със скорост от 60% до 70% от скоростта на разпространение на светлинен поток в безвъздушно пространство.
И се оказва, че няма пречки за достатъчно бърза частица (да речем, за протон или електрон) да се движи по -бързо от скоростта на светлинния поток в такава среда.
Така през далечната 1934 г. П. Черенков под ръководството на С.И. Вавилов луминисценция на течности под въздействието на гама радиация.
В хода на научните експерименти беше открито слабо синкаво сияние, което в момента се нарича Черенковска радиация (но би било по-правилно да го наречем ефекта Черенков-Вавилов).
Това излъчване се задейства от така наречените бързи електрони, които са избити от атомите на материала чрез гама-лъчение. Както се оказа по -късно, такива електрони се движеха със скорост, по -голяма от скоростта на светлината в разглежданата среда.
Всъщност това е един вид оптичен тип ударна вълна, която се провокира в атмосферата от свръхзвуков самолет, който пробива звуковата бариера.
За да разберете процеса, можете да си припомните принципа на Хюйгенс, според който буквално всяка точка по пътя на разпространението на вълните може да се приеме като източник на вторични вълни.
Така че, според принципа на Хюйгенс, нека си представим, че вълните се разминават навън в концентрични кръгове, докато скоростта им на разпространение е равна на скоростта на светлината. Освен това всяка следваща вълна се излъчва от следващата точка, разположена на пътя на частицата.
И ако в този случай частица със скорост, по -голяма от скоростта на светлината в средата, то тя изпреварва вълните, а пиковете на амплитудата на тези вълни са отговорни за образуването на вълновия фронт на Черенковското излъчване .
В този случай радиацията се разпространява в конус около пътя на частицата и този ъгъл директно зависи от началната скорост на частицата и от скоростта на светлинния поток в разглежданата среда.
Къде се използва радиацията на Черенков в съвременния свят
Този наблюдаван ефект е изключително полезен за физиката на елементарните частици, тъй като след като са научили величината на ъгъла, физиците могат доста лесно да определят скоростта на частицата, причинила това излъчване.
Забележка. За откритието си през 1958 г. Черенков заедно с И. Тамм, както и с И. Франк получи Нобелова награда за физика. И така, през 1937 г. Там и Франк най -накрая разбраха механизма за образуване на сияние, а след това също направиха предположение за присъствието му в твърди вещества и газове.
Така че комбинацията с други методи за измерване прави възможно регистрирането на елементарни частици в лабораторни помещения.
В момента радиацията на Черенков се използва активно в съвременните лабораторни детектори.
В допълнение, радиацията на Черенков може да се наблюдава дори с невъоръжено око в малки реактори, които често са монтирани на дъното на басейна, за да гарантират радиационна защита. В този случай ядрото на реактора е заобиколено от синьо сияние, което е радиацията на Черенков.
Ако материалът ви е харесал, споделете го в любимите си социални мрежи и го оценете. Благодаря за вниманието!