Useful content

Čo je to Čerenkovovo žiarenie

click fraud protection

Pri prechode častice určitým materiálnym médiom rýchlosťou, ktorá prekračuje rýchlosť svetla pre dané médium, možno pozorovať charakteristické žiarenie, ktoré dostalo názov Cherenkovovo žiarenie (správnejšie je však nazvať ho Cherenkovovým efektom - Vavilov). Tento jav bude diskutovaný v tomto materiáli.

Vavilov - Čerenkovovo žiarenie v chladiacej kvapaline výskumného reaktora ATR v Národnom laboratóriu v Idahu. Argonne National Laboratory - pôvodne odoslané na Flickr ako jadro pokročilého testovacieho reaktora, Idaho National Laboratory Nahrané pomocou F2ComButton, CC BY -SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 27024528
Vavilov - Čerenkovovo žiarenie v chladiacej kvapaline výskumného reaktora ATR v Národnom laboratóriu v Idahu. Argonne National Laboratory - pôvodne odoslané na Flickr ako jadro pokročilého testovacieho reaktora, Idaho National Laboratory Nahrané pomocou F2ComButton, CC BY -SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 27024528
Čo je to Čerenkovovo žiarenie
Vavilov - Čerenkovovo žiarenie v chladiacej kvapaline výskumného reaktora ATR v Národnom laboratóriu v Idahu. Argonne National Laboratory - pôvodne odoslané na Flickr ako jadro pokročilého testovacieho reaktora, Idaho National Laboratory Nahrané pomocou F2ComButton, CC BY -SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 27024528

Čerenkovské žiarenie a história jeho objavu

instagram viewer

Takže počas prechodu svetla, napríklad cez sklo (alebo akýkoľvek materiál, ktorý prepúšťa svetlo), svetlo ním prechádza oveľa pomalšie, ako svetlo prechádza vo vákuu.

Tu môžete nakresliť analógiu s leteckou dopravou. V porovnaní s priamym letom teda každý cestujúci stále trávi čas na medzipristátiach.

Zhruba to isté sa deje so svetelnými lúčmi, sú spomalené, interagujú s atómami média a jednoducho sa nedokážu pohybovať tak rýchlo ako vo vákuu.

Podľa teórie relativity teda ani jedno hmotné teleso, vrátane rýchloenergetického elementárneho častice, ktoré sa nedokážu pohybovať rýchlosťou zodpovedajúcou rýchlosti šírenia svetelného toku v bezvzduchovom systéme priestor.

Toto obmedzenie však nemá nič spoločné s rýchlosťou pohybu v transparentnom prostredí. Napríklad v skle sa svetelné lúče šíria rýchlosťou 60% až 70% rýchlosti šírenia svetelného toku v bezvzduchovom priestore.

A ukazuje sa, že neexistujú žiadne prekážky, aby sa dostatočne rýchla častica (povedzme pre protón alebo elektrón) pohybovala rýchlejšie ako rýchlosť svetelného toku v takom médiu.

Takže v už vzdialenom roku 1934 P. Čerenkov pod vedením S.I. Vavilovská luminiscencia kvapalín pod vplyvom gama žiarenia.

V priebehu vedeckých experimentov bola objavená slabá modrastá žiara, ktorá sa v súčasnosti nazýva Čerenkovovo žiarenie (správnejšie by však bolo nazvať to Čerenkov-Vavilovov efekt).

Toto žiarenie bolo spustené takzvanými rýchlymi elektrónmi, ktoré boli vyrazené z atómov materiálu gama žiarením. Ako sa neskôr ukázalo, tieto elektróny sa v uvažovanom médiu pohybovali rýchlosťou vyššou ako je rýchlosť svetla.

V skutočnosti ide o druh optického typu rázovej vlny, ktorú v atmosfére vyvoláva nadzvukové lietadlo, ktoré narúša zvukovú bariéru.

Aby ste pochopili proces, môžete si spomenúť na Huygensov princíp, podľa ktorého doslova každý bod na ceste šírenia vĺn možno brať ako zdroj sekundárnych vĺn.

Predstavme si teda podľa Huygensovho princípu, že vlny sa v koncentrických kruhoch odlišujú smerom von, pričom ich rýchlosť šírenia sa rovná rýchlosti svetla. Navyše každá nasledujúca vlna vychádza z nasledujúceho bodu umiestneného na dráhe častice.

A ak v tomto prípade ide o časticu s rýchlosťou vyššou ako je rýchlosť svetla v médiu, potom je pred vlnami a vrcholy amplitúdy týchto vĺn sú zodpovedné za tvorbu čelnej vlny Cherenkovovho žiarenia .

V tomto prípade sa žiarenie šíri v kužele okolo dráhy častice a tento uhol priamo závisí od počiatočnej rýchlosti častice a od rýchlosti svetelného toku v uvažovanom médiu.

Kde sa v modernom svete používa Čerenkovovo žiarenie

FRM II, Nemecko
FRM II, Nemecko

Tento pozorovaný účinok je mimoriadne užitočný pre fyziku elementárnych častíc, pretože keď sa fyzici dozvedia veľkosť uhla, môžu celkom ľahko určiť rýchlosť častice, ktorá spôsobila toto žiarenie.

Poznámka. Za svoj objav v roku 1958 Cherenkov spolu s I. Tamm, ako aj s I. Frank získal Nobelovu cenu za fyziku. V roku 1937 Tamm a Frank konečne zistili mechanizmus vzniku žiary a potom tiež urobili predpoklad o jeho prítomnosti v pevných látkach a plynoch.

Kombinácia s inými metódami merania teda umožňuje registráciu elementárnych častíc v laboratórnych zariadeniach.

V súčasnej dobe sa Čerenkovovo žiarenie aktívne používa v moderných laboratórnych detektoroch.

Čerenkovské žiarenie je navyše možné pozorovať aj voľným okom v malých reaktoroch, ktoré sú často namontované na dne bazéna, aby zaručili radiačnú ochranu. V tomto prípade je jadro reaktora obklopené modrou žiarou, ktorou je Čerenkovovo žiarenie.

Ak sa vám materiál páčil, zdieľajte ho na svojich obľúbených sociálnych sieťach a ohodnoťte. Ďakujem za pozornosť!

Jedno z najlepších a najlacnejších vnútorných kvetinových jedál. Naučiť sa správne používať aktívne uhlie pre rastliny

Jedným z lacných, ktoré má každá žena v domácnosti doma, je aktívne uhlie. Nie je to len liečivý ...

Čítaj Viac

Kúpil som si očarujúcu lopatu na sneh - ukazuje sa, že také sú

Kúpil som si očarujúcu lopatu na sneh - ukazuje sa, že také sú

Prvý sneh teda napadol na Urale a to dosť hlboký, vysoký 15 centimetrov. Úprimne povedané, blato ...

Čítaj Viac

Perfektný moderný dom s dvoma spálňami a druhým svetlom

Perfektný moderný dom s dvoma spálňami a druhým svetlom

Dom patrí do kategórií: 134 m2, 6 x 11, 7 x 11, 8 x 11, jedno a pol poschodie, chaty, domy vo fín...

Čítaj Viac

Instagram story viewer