Mis on Tšerenkovi kiirgus?
Osakeste läbimisel teatud materjalist kiirusega, mis ületab antud keskkonna valguse kiirust, võib täheldada iseloomulikku kiirgust, mis on saanud nime Tšerenkovi kiirgus (kuid õigem on seda nimetada Tšerenkovi efektiks - Vavilov). Seda nähtust käsitletakse selles materjalis.
Tšerenkovi kiirgus ja selle avastamise ajalugu
Niisiis, valguse läbimise ajal, näiteks läbi klaasi (või mis tahes materjali, mis kiirgab valgust), läbib valgus seda palju aeglasemalt kui valgus vaakumis.
Siin saate tuua analoogia lennureisidega. Seega veedab iga reisija vahemaandumises aega, võrreldes otselennuga.
Ligikaudu sama juhtub valguskiirtega, need aeglustuvad, suheldes keskkonna aatomitega ja lihtsalt ei suuda liikuda nii kiiresti kui vaakumis.
Niisiis, vastavalt relatiivsusteooriale, mitte ükski materiaalne keha, sealhulgas kiire suure energiaga elementaar osakesed, mis ei suuda liikuda kiirusel, mis vastab õhuvoolu valgusvoo levimiskiirusele ruumi.
Kuid sellel piirangul pole midagi pistmist liikumiskiirusega läbipaistvas keskkonnas. Nii näiteks levivad klaasist valguskiired kiirusega 60–70% valgusvoo levimiskiirusest õhuvabas ruumis.
Ja selgub, et piisavalt kiirel osakesel (näiteks prootonil või elektronil) pole takistusi liikuda kiiremini kui valgusvoo kiirus sellises keskkonnas.
Nii juba kaugel 1934. aastal P. Tšerenkov S.I juhtimisel. Vedelike luminestsents gammakiirguse mõjul.
Teaduslike katsete käigus avastati nõrk sinakas kuma, mida praegu nimetatakse Tšerenkovi kiirguseks (kuid õigem oleks seda nimetada Tšerenkovi-Vavilovi efektiks).
Selle kiirguse käivitasid nn kiired elektronid, mis gammakiirgusega materjali aatomitest välja löödi. Nagu hiljem selgus, liikusid sellised elektronid vaadeldavas keskkonnas valguse kiirusest suuremal kiirusel.
Tegelikult on see omamoodi optiline lööklaine, mida õhkkonnas provotseerib ülehelikiirusega lennuk, mis lõhub helibarjääri.
Protsessi mõistmiseks võite meelde tuletada Huygensi põhimõtet, mille kohaselt võib sõna otseses mõttes iga punkti laine levimise teel võtta sekundaarsete lainete allikana.
Niisiis, kujutage Huygensi põhimõtte kohaselt ette, et lained hajuvad kontsentriliste ringidena väljapoole, samas kui nende levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega. Lisaks väljub iga järgnev laine osakesteel asuvast järgmisest punktist.
Ja kui sel juhul on osake, mille kiirus on suurem kui valguse kiirus keskkonnas, siis on see lainetest ees ja nende lainete amplituudi tipud vastutavad Tšerenkovi kiirguse lainefrondi moodustumise eest .
Sel juhul levib kiirgus koonuses osakese teekonna ümber ja see nurk sõltub otseselt osakese algkiirusest ja valgusvoo kiirusest vaadeldavas keskkonnas.
Kus kasutatakse Tšerenkovi kiirgust tänapäeva maailmas
See täheldatud efekt on elementaarosakeste füüsika jaoks äärmiselt kasulik, kuna pärast nurga suuruse õppimist saavad füüsikud üsna kergesti kindlaks määrata selle kiirguse tekitanud osakese kiiruse.
Märge. Oma avastuse eest 1958. aastal Tšerenkov koos minuga. Tamm, nagu ka mina. Frank sai Nobeli füüsikaauhinna. Nii mõistsid Tamm ja Frank 1937. aastal lõpuks sära tekkimise mehhanismi ja tegid seejärel ka oletuse selle esinemise kohta tahkistes ja gaasides.
Seega võimaldab kombinatsioon teiste mõõtmismeetoditega elementaarseid osakesi laboriruumides registreerida.
Praegu kasutatakse Tšerenkovi kiirgust aktiivselt kaasaegsetes laboridetektorites.
Lisaks võib Tšerenkovi kiirgust täheldada isegi palja silmaga väikestes reaktorites, mis on sageli paigaldatud basseini põhja, et tagada kiirguskaitse. Sel juhul ümbritseb reaktori südamikku sinine sära, milleks on Tšerenkovi kiirgus.
Kui teile materjal meeldis, jagage seda oma lemmikvõrgustikes ja hinnake seda. Tänan tähelepanu eest!