Контроль Разума
Advertisement
Электромагнитное излучение
Синхротронное
Циклотронное
Тормозное
Равновесное
Монохроматическое
Черенковское
Переходное
Радиоизлучение
Микроволновое
Терагерцевое
Инфракрасное
Видимое
Ультрафиолетовое
Рентгеновское
Гамма-излучение
Ионизирующее
Реликтовое
Магнито-дрейфовое
Двухфотонное
Вынужденное
Файл:Cherenkov.svg

Геометрия излучения Черенкова.

Эффект Вавилова — Черенко́ва (излучение Вавилова — Черенкова) — свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей.

История открытия[]

В 1934 году Павел Черенков проводил в лаборатории Сергея Вавилова исследования люминесценции жидкостей под воздействием гамма-излучения и обнаружил слабое голубое свечение, вызванное быстрыми электронами, выбитыми из атомов среды гамма-излучением. Позже выяснилось, что эти электроны двигались со скоростью выше скорости света в среде.

Уже первые эксперименты Черенкова, предпринятые по инициативе С. И. Вавилова, выявили ряд характерных особенностей излучения: свечение наблюдается у всех чистых прозрачных жидкостей, причем яркость мало зависит от их химического состава, излучение имеет поляризацию с преимущественной ориентацией электрического вектора вдоль направления первичного пучка, при этом в отличие от люминесценции не наблюдается ни температурного, ни примесного тушения. На основании этих данных Вавиловым было сделано основополагающее утверждение, что обнаруженное явление — не люминесценция жидкости, а свет излучают движущиеся в ней быстрые электроны.

Теоретическое объяснение явления было дано И. Таммом и И. Франком в 1937 году.

Механизм и геометрия излучения[]

МЕХАНИЗМ ИЗЛУЧЕНИЯ ВАВИЛОВА-ЧЕРЕНКОВА

А.П.Кобзев Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2010, т.41, вып.3, стр. 830 - 867.

В статье обсуждается механизм генерации излучения Вавилова–Черенкова. Авторы теории эффекта Вавилова–Черенкова объясняют его с помощью открытого ими нового механизма излучения при равномерном и прямолинейном движении заряженной частицы в среде. Поскольку такой механизм предполагает нарушение законов сохранения энергии и импульса, они предложили отменить эти законы для объяснения механизма излучения Вавилова–Черенкова. Эта идея получила в настоящее время самое широкое распространение при создании других теорий, например теории переходного излучения. В данной работе показано, что механизм излучения при равномерном и прямолинейном движении заряда, является ошибочным, поскольку он противоречит не только законам сохранения энергии и импульса, но и самому определению равномерного и прямолинейного движения ( первый закон Ньютона ). Предложено последовательное, не противоречащее фундаментальным законам объяснение микроскопического механизма излучения Вавилова–Черенкова. Показано, что излучение возникает в результате взаимодействия движущегося заряда со связанными зарядами, находящимися на достаточно большом расстоянии от его траектории. Механизм излучения Вавилова–Черенкова носит тормозной характер, но он принципиально отличается от механизма тормозного излучения, прежде всего тем, что излучение Вавилова–Черенкова возникает в результате двухступенчатого процесса. Сначала движущаяся частица поляризует среду, а, затем, уже поляризованные атомы излучают когерентно, если скорость частицы превышает фазовую скорость света в среде. Если скорость частицы меньше фазовой скорости света в среде, поляризованные атомы возвращают энергию удаляющейся частице. Излучения при этом не наблюдается. Обращается внимание на то, что условием когерентного сложения волн является достаточно постоянная скорость частицы. Однако, её движение не может называться равномерным и прямолинейным, как это движение определено первым законом Ньютона, а также вопреки законам сохранения энергии и импульса.

Интересные следствия[]

  • Распространенное ранее представление о том, что на больших глубинах в океане царит полный мрак, так как свет с поверхности туда не доходит, является ошибочным. Как следствие распада радиоактивных изотопов в океанской воде, в частности, калия-40, даже на больших глубинах вода слабо светится из-за эффекта Вавилова — Черенкова.[1] Существуют гипотезы, что большие глаза нужны глубоководным созданиям затем, чтобы видеть при столь слабом освещении.

References[]


Разделы физики
Экспериментальная физика | Теоретическая физика
Механика | Специальная теория относительности | Общая теория относительности | Космология | Молекулярная физика | Термодинамика | Статистическая физика | Физическая кинетика | Электродинамика | Оптика | Акустика | Физика плазмы | Физика конденсированных сред | Атомная физика | Квантовая физика | Квантовая механика | Квантовая теория поля | Ядерная физика | Физика элементарных частиц | Теория колебаний | Нелинейная динамика | Метрология | Астрофизика | Космология | Геофизика | Биофизика | Радиофизика | Материаловедение | Физика атмосферы | Химическая физика | Физическая химия | Математическая физика

bg:Ефект на Черенков ca:Radiació Txerenkov cs:Čerenkovovo záření de:Tscherenkow-Licht en:Čerenkov radiation eo:Ĉerenkov-radiado es:Radiación de Cherenkov fi:Tšerenkovin säteily fr:Effet Tcherenkov he:קרינת צ'רנקוב hr:Čerenkovljevo zračenje hu:Cserenkov-effektus it:Effetto Čerenkov ja:チェレンコフ放射 ko:체렌코프 효과 la:Radiatio Cherenkov lt:Čerenkovo spinduliavimas ml:സെറന്‍‌കോവ് വികിരണം nl:Tsjerenkov-effect pl:Promieniowanie Czerenkowa pt:Efeito Tcherenkov ro:Efectul Cerenkov simple:Čerenkov radiation sk:Čerenkovovo žiarenie sl:Pojav Čerenkova sr:Черенковљев ефекат sv:Tjerenkovstrålning th:การแผ่รังสีเชเรนคอฟ uk:Черенковське випромінювання zh:切侖可夫輻射

Advertisement