Useful content

Mi a Cserenkov sugárzás?

click fraud protection

Amikor egy részecske áthalad egy bizonyos anyagon olyan sebességgel, amely meghaladja az adott közeg fénysebességét, megfigyelhető a jellegzetes sugárzás, amely a Cherenkov sugárzás nevet kapta (de helyesebb Cherenkov -effektusnak nevezni - Vavilov). Ezt a jelenséget tárgyaljuk ebben az anyagban.

Vavilov - Cserenkov sugárzás az Idaho Nemzeti Laboratórium ATR kutatóreaktorának hűtőfolyadékában. Írta: Argonne National Laboratory - eredetileg a Flickr -en, mint Advanced Test Reactor core, Idaho National Laboratory. F2ComButton, CC BY -SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 27024528
Vavilov - Cserenkov sugárzás az Idaho Nemzeti Laboratórium ATR kutatóreaktorának hűtőfolyadékában. Írta: Argonne National Laboratory - eredetileg a Flickr -en, mint Advanced Test Reactor core, Idaho National Laboratory. F2ComButton, CC BY -SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 27024528
Mi a Cserenkov sugárzás?
Vavilov - Cserenkov sugárzás az Idaho Nemzeti Laboratórium ATR kutatóreaktorának hűtőfolyadékában. Írta: Argonne National Laboratory - eredetileg a Flickr -en, mint Advanced Test Reactor core, Idaho National Laboratory. F2ComButton, CC BY -SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 27024528

Cserenkov sugárzása és felfedezésének története

Tehát a fény áthaladása során, például üvegen (vagy bármilyen fényt áteresztő anyagon) keresztül, a fény sokkal lassabban halad át rajta, mint a fény vákuumban.

instagram viewer

Itt hasonlíthat a légi közlekedésre. Tehát minden utas továbbra is időt tölt a közbenső leszállásokon, összehasonlítva a közvetlen járattal.

Nagyjából ugyanez történik a fénysugarakkal, lelassulnak, kölcsönhatásba lépnek a közeg atomjaival, és egyszerűen képtelenek olyan gyorsan mozogni, mint vákuumban.

Tehát a relativitáselmélet szerint egyetlen anyagi test sem, beleértve a gyors, nagy energiájú elemi elemeket részecskék, amelyek nem tudnak olyan sebességgel mozogni, amely megfelel a fényáram terjedésének sebességének légtelenben tér.

Ennek a korlátozásnak azonban semmi köze az átlátszó környezetben történő mozgás sebességéhez. Így például üvegben a fénysugarak 60–70% -kal terjednek a fényáram terjedési sebességének levegőtlen térben.

És kiderül, hogy nincs akadálya annak, hogy egy kellően gyors részecske (mondjuk egy proton vagy egy elektron) gyorsabban mozogjon, mint a fényáram sebessége egy ilyen közegben.

Tehát a már távoli 1934 P. Cserenkov S.I. vezetésével. A folyadékok Vavilov lumineszcenciája gamma -sugárzás hatására.

A tudományos kísérletek során egy halvány kékes fényt fedeztek fel, amelyet jelenleg Cherenkov-sugárzásnak neveznek (de helyesebb lenne Cherenkov-Vavilov-effektusnak nevezni).

Ezt a sugárzást az úgynevezett gyors elektronok váltották ki, amelyeket a gamma-sugárzás ütött ki az anyag atomjaiból. Mint később kiderült, az ilyen elektronok a vizsgált közegben a fénysebességnél nagyobb sebességgel mozogtak.

Valójában ez egyfajta optikai lökéshullám, amelyet a légkörben egy szuperszonikus repülőgép vált ki, amely legyőzi a hanggátat.

A folyamat megértéséhez felidézheti a Huygens -elvet, amely szerint a hullámterjedés útjának szó szerint minden pontja másodlagos hullámok forrásaként fogható fel.

Tehát a Huygens -elv szerint képzeljük el, hogy a hullámok koncentrikus körökben kifelé térnek el, miközben terjedési sebességük egyenlő a fény sebességével. Ezenkívül minden következő hullám a részecske mozgásának útvonalán található következő pontból fakad.

És ha ebben az esetben egy részecske gyorsabb, mint a közeg fénysebessége, akkor megelőzi a hullámokat, és e hullámok amplitúdójának csúcsai felelősek a Cserenkov -sugárzás hullámfrontjának kialakulásáért .

Ebben az esetben a sugárzás kúpban terjed a részecske mozgási útja körül, és ez a szög közvetlenül függ a részecske kezdeti sebességétől és a vizsgált közegben lévő fényáram sebességétől.

Hol használják Cherenkov sugárzást a modern világban

FRM II, Németország
FRM II, Németország

Ez a megfigyelt hatás rendkívül hasznos az elemi részecskék fizikájában, mivel miután megtanulták a szög nagyságát, a fizikusok meglehetősen könnyen meg tudják határozni a sugárzást okozó részecske sebességét.

Jegyzet. Cserenkov 1958 -as felfedezéséért I. -vel együtt. Tamm, ahogy én is. Frank megkapta a fizikai Nobel -díjat. Így 1937 -ben Tamm és Frank végül kitalálták az izzás kialakulásának mechanizmusát, majd feltételezést is tettek annak jelenlétéről szilárd anyagokban és gázokban.

Tehát a más mérési módszerekkel való kombináció lehetővé teszi az elemi részecskék laboratóriumi létesítményekben történő regisztrálását.

Jelenleg a Cherenkov sugárzást aktívan használják a modern laboratóriumi detektorokban.

Ezenkívül a Cherenkov -sugárzás szabad szemmel is megfigyelhető kis reaktorokban, amelyeket gyakran a medence aljára szerelnek, hogy garantálják a sugárvédelmet. Ebben az esetben a reaktor magját kék izzás veszi körül, ami a Cserenkov -sugárzás.

Ha tetszett az anyag, ossza meg kedvenc közösségi hálóin és értékelje. Köszönöm a figyelmet!

Hogyan kell ősszel feldolgozni és etetni az epret, hogy a következő szezonban sok bogyó legyen?

Hogyan kell ősszel feldolgozni és etetni az epret, hogy a következő szezonban sok bogyó legyen?

pixabay.comHogyan segíthet a kerti eper kora ősszel, hogy sok virágrügyet rakjon le a jövőbeni be...

Olvass Tovább

Miért mosok hajat aszpirinnel. Hatékony szálmaszk készítése

Miért mosok hajat aszpirinnel. Hatékony szálmaszk készítése

Leggyakrabban az aszpirint használják lázcsillapító szerként, de ez a gyógyszer kozmetikai célokr...

Olvass Tovább

Télen megmentjük kedvenc egynyári növényeinket (petúnia, fukszia, pelargónium, koleusz): alapvető ajánlások

Télen megmentjük kedvenc egynyári növényeinket (petúnia, fukszia, pelargónium, koleusz): alapvető ajánlások

Mielőtt virágnövényeket visz be a szobába, számos olyan tevékenységet kell végrehajtania, amelyek...

Olvass Tovább

Instagram story viewer