Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!




Promieniowanie Czerenkowa


Krótko o odkrywcy
Paweł Czerenkow urodził się w roku 1904 w okolicy miasta Voronezh w Rosji. ochodził z rodziny chłopskiej. W roku 1928 skończył fakultet matematyczno fizyczny w Voronezh. W roku 1940 został mianowany doktorem nauk matematyczno fizycznych. W roku 1940 wraz z I.Frankiem oraz I.Tammem dostał nagrodę nobla za odkrycie "Promieniowania Czerenkowa". W roku 1953 został mianowany profesorem fizyki doświadczalnej.

Definicja encyklopedyczna zjawiska Czerenkowa:
Jest to promieniowanie widzialne i nadfioletowe emitowane przez cząstki naładowane poruszające się z prędkością większą niż prędkość światła w danym ośrodku.

Można tu wspomnieć o tym, że jest to zjawisko analogiczne do zjawiska emisji fali akustycznej dla ciał poruszających się z prędkością większą niż prędkość dźwięku.

Jak to się dzieje, że cząstka w ogóle promieniuje?
Odpowiedź na to pytanie udzieli nam przeanalizowanie następującego obrazka.

Załóżmy, że cząstka naładowana porusza się w ośroku dielektrycznym, którego współczynnik załamania wynosi n. Cząstka ta porusza się z prędkością v=c/n (gdzie v to prędkość cząstki, c prędkość światła), czyli prędkość cząstki naładowanej jest mniejsza niż prędkość światła w ośrodku.
Cząstka będzie polaryzować atomy, które znajdują się blisko toru jej poruszania się. Można to zilustrować następującym rysunkiem:


Rys1. Polaryzacja atomów przy małej prędkości poruszającej się cząstki.
Tworzą się więc (jak to widać z rysunku 1) dipole elektryczne, które po przelocie cząstki naładowanej zaczynają wracać do poprzednich stanów energetycznych. Wiąże się to z wyświecaniem przez nie kwantów energii(światła). Jeżeli cząstka porusza się powoli to spolaryzowane atomy będą rozłożone symetrycznie względem położenia cząstki. W tym przypadku wypadkowe pole elektromagnetyczne wytworzone przez spolaryzowane atomy będzie się wzajemnie wygaszać.

Co się dzieje, jeżeli cząstka porusza się z prędkością większą niż prędkość światła w danym ośroku?
Możemy zaobserwować charakterystyczne zjawisko opóźnionej polaryzacji, co bardzo dobrze jest widoczne na rysunku poniżej:


Rys1. Polaryzacja atomów przy ultrarelatywistycznej prędkości poruszającej się cząstki.
Dipole w przeważającej większości będą uzyskiwać orientację w kierunku ruchu cząstki. Powinien więc istnieć taki kierunek wzdłóż którego może powstać różne od zera wypadkowe promieniowanie dipoli. Dzieje się tak ponieważ fale emitowane przez spolaryzowane atomy w różnych punktach toru poruszającej się cząstki mogą znajdywać się w tej samej fazie.

Aby dowiedzieć się więcej na temat promieniowania odsyłam do popularnych stron: Wikipedia Encyklopedia

Jak będzie wyglądać i w którą stronę będzie świecić to promieniowanie? Weźmy pod uwagę układ poruszający się wolno i zastosujmy do niego zasadę Huygensa.


Zasada Huygensa mówi, że każdy punkt ośroka do którego dotarło czoło fali staje się źródłem nowej fali kulistej. Na rysunku widać, że cząsteczka naładowana wysyła promieniowanie w postaci fali kulistej. Jeżeli teraz weźniemy pod uwagę cząstki promieniowania kosmicznego, które poruszają się "szybko" czyli szybciej niż porusza się światło w ośrodku (atmosferze) to mamy do czynienia z rysunkiem poniżej

W tym przypadku widać, że promieniowanie skierowanie jest w pewnym określonym kierunku. [ zobacz księgę | dopisz do księgi ] Zapytania proszę przesyłać na konto szymekkkk (tutaj małpa) wp.pl