Što je Čerenkovljevo zračenje
Tijekom prolaska čestice kroz određeni materijalni medij brzinom koja prelazi brzinu svjetlosti za dati medij, može se promatrati karakteristično zračenje koje je dobilo naziv Čerenkovljevo zračenje (no ispravnije je nazvati ga Cherenkov efekt - Vavilov). O ovom fenomenu će biti riječi u ovom materijalu.
Čerenkovljevo zračenje i povijest njegovog otkrića
Dakle, tijekom prolaska svjetlosti, na primjer, kroz staklo (ili bilo koji materijal koji propušta svjetlost), svjetlost prolazi kroz njega mnogo sporije nego što svjetlost prolazi u vakuumu.
Ovdje možete povući analogiju sa zračnim putovanjem. Dakle, bilo koji putnik i dalje provodi vrijeme na srednjim slijetanjima, u usporedbi s izravnim letom.
Otprilike ista stvar događa se sa svjetlosnim zrakama, one su usporene, u interakciji s atomima medija i jednostavno se ne mogu kretati tako brzo kao u vakuumu.
Dakle, prema teoriji relativnosti, nema niti jednog materijalnog tijela, uključujući brzo elementarno visoku energiju čestice koje se ne mogu kretati brzinom koja odgovara brzini širenja svjetlosnog toka u bezzračnom prostoru prostor.
No, ovo ograničenje nema veze s brzinom kretanja u prozirnim okruženjima. Tako se, na primjer, u staklu svjetlosne zrake šire brzinom od 60% do 70% brzine širenja svjetlosnog toka u prostoru bez zraka.
I pokazalo se da nema prepreka da se dovoljno brza čestica (recimo, za proton ili elektron) kreće brže od brzine svjetlosnog toka u takvom mediju.
Tako je već daleke 1934. P. Čerenkov pod vodstvom S.I. Vavilov luminiscencija tekućina pod utjecajem gama zračenja.
Tijekom znanstvenih pokusa otkriven je blagi plavkasti sjaj, koji se trenutno naziva Čerenkovljevim zračenjem (no bilo bi ispravnije nazvati ga efektom Čerenkova-Vavilova).
To zračenje pokrenuli su takozvani brzi elektroni, koji su gama zračenjem izbačeni iz atoma materijala. Kako se kasnije pokazalo, takvi su se elektroni kretali brzinom većom od brzine svjetlosti u mediju koji se razmatra.
Zapravo, ovo je svojevrsni optički tip udarnog vala, koji u atmosferi izaziva nadzvučni zrakoplov, koji ruši zvučnu barijeru.
Da biste razumjeli proces, možete se prisjetiti Huygensovog načela prema kojem se doslovno svaka točka na putu širenja valova može uzeti kao izvor sekundarnih valova.
Dakle, prema Huygensovom principu, zamislimo da se valovi razilaze prema van u koncentričnim krugovima, dok je njihova brzina širenja jednaka brzini svjetlosti. Osim toga, svaki sljedeći val proizlazi iz sljedeće točke koja se nalazi na putu gibanja čestice.
A ako je u ovom slučaju čestica sa brzinom većom od brzine svjetlosti u mediju, onda je ispred valova, a vrhovi amplitude ovih valova odgovorni su za stvaranje valnog fronta Čerenkovljevog zračenja .
U tom slučaju zračenje se širi u stošcu oko puta čestice, a taj kut izravno ovisi o početnoj brzini čestice i o brzini svjetlosnog toka u mediju koji se razmatra.
Gdje se u modernom svijetu koristi Čerenkovljevo zračenje
Ovaj uočeni učinak iznimno je koristan za fiziku elementarnih čestica, budući da su naučili veličinu kuta, fizičari prilično lako mogu odrediti brzinu čestice koja je uzrokovala ovo zračenje.
Bilješka. Za svoje otkriće 1958. Čerenkov je zajedno s I. Tamm, kao i s I. Frank je dobio Nobelovu nagradu za fiziku. Tako su 1937. godine Tamm i Frank konačno shvatili mehanizam stvaranja sjaja, a zatim su također zaključili o njegovoj prisutnosti u krutim tvarima i plinovima.
Dakle, kombinacija s drugim mjernim metodama omogućuje registriranje elementarnih čestica u laboratorijskim prostorijama.
Trenutno se Čerenkovljevo zračenje aktivno koristi u suvremenim laboratorijskim detektorima.
Osim toga, Čerenkovljevo zračenje može se promatrati čak i golim okom u malim reaktorima, koji se često postavljaju na dno bazena kako bi se zajamčila zaštita od zračenja. U ovom slučaju jezgra reaktora okružena je plavim sjajem, što je Čerenkovljevo zračenje.
Ako vam se materijal svidio, podijelite ga na svojim omiljenim društvenim mrežama i ocijenite. Hvala na pažnji!