И. В. Савельев Рассеивание света. Эффект Вавилова-Черенкова

Электромагнитное излучение - это одно из фундаментальных явлений физики. Одним из свойств электромагнитного излучения является рассеяние света.

С классической точки зрения процесс рассеяния света заключается в том, что свет, проходящий через вещество, вызывает колебания электронов в атомах. Колеблющиеся электроны возбуждают вторичные волны, распространяющиеся по всем направлениям. Это явление, казалось бы, должно при всех условиях приводить к рассеянию света, однако вторичные волны являются когерентными, так что необходимо учесть их взаимную интерференцию.

Вторичные волны не поглощают друг друга в боковых направлениях только при распространении света в неоднородной среде. Световые волны, дифрагируя на неоднородностях среды, дают дифракционную картину, характеризующуюся довольно равномерным распределением интенсивности по всем направлениям. Такую дифракцию на мелких неоднородностях называют рассеянием света.

Частным случаем рассеяния электромагнитного излучения является эффект Вавилова-Черенкова.

В 1934 году ПА Черенков, работавший под руководством СИ. Вавилова, обнаружил особый вид свечения жидкостей под действием у-лучей радия. Вавилов высказал правильное предположение, что источником излучения служат быстрые электроны, создаваемые у - лучами радия. Это явление получило название эффекта Вавилова-Черенкова.

Согласно электромагнитной теории заряд, движущийся равномерно, не излучает электромагнитных волн. Однако это справедливо лишь в том случае, если

Аннотирование и реферирование

скорость V заряженной частицы не превышает фазовую скорость с/п электромагнитных волн в той среде, в которой движется частица. При условии, что V-c/n, даже двигаясь равномерно, частица излучает электромагнитные волны. В действительности частица теряет энергию на излучение, вследствие чего движется с отрицательным ускорением. Но это ускорение является не причиной, а следствием излучения. Если бы потеря энергии за счет излучения восполнилась бы каким-либо способом, то частица, движущаяся равномерно со скоростью V=c/n, все равно была бы источником излучения.

Эффект Вавилова-Черенкова наблюдался экспериментально для электронов, протонов и мезонов при движении их в жидких и твердых средах.

В излучении Вавилова-Черенкова преобладают короткие волны, поэтому оно имеет голубую окраску. Наиболее характерным свойством этого излучения является то, что оно испускается не по всем направлениям, а лишь вдоль образующих конуса, ось которого совпадает с направлением скорости частицы.

Эффект Вавилова-Черенкова находит широкое применение в экспериментальной технике. В так называемых счетчиках Черенкова световая вспышка, порождаемая быстродействующей заряженной частицей, превращается с помощью фотоумножителя в импульс тока. Для того чтобы заставить сработать такой счетчик, энергия частицы должна превысить пороговое значение, определяемое условием: V=c/n. Поэтому черенковские счетчики позволяют не только регистрировать частицы, но и судить об их энергии. Удается даже определить угол между направлением вспышки и скоростью частицы, что дает возможность вычислить по формуле скорость, а следовательно, и энергию частицы.

Аннотация В статье рассматривается одно из свойств электромагнитного излучения -рассеивание света и ее частный случай - эффект Вавилова-Черенкова.

Реферат

Статья называется «Рассеивание света. Эффект Вавилова-Черенкова». // Она состоит из двух частей.// В первой части рассматривается явление рассеивания света как одно из свойств электромагнитного излучения. Раскрывается понимание процесса рассеивания света с классической точки зрения. Обращается внимание на дифракцию световых волн на неоднородностях среды. Отмечается, что частным случаем рассеивания электромагнитного излучения является эффект Вавилова-Черенкова.//

Во второй части статьи автор освещает историю открытия эффекта Вавилова-Черенкова; рассматривает условия, при которых частица, двигаясь даже равномерно, излучает электромагнитные волны; описывает наиболее характерные свойства излучения Вавилова-Черенкова. //Для доказательства автор ссылается на проведенные эксперименты. //В заключении автор делает вывод о возможности широкого использования эффекта Вавилова-Черенкова в технике.

• 36.6. Прочитайте рефераты. Обратите внимание на выделенные в них смысловые части и типичные языковые средства. Скажите, что

характеризуется в каждой из этих частей?

Тема 36

Я. Б. Зельдович Рождение Вселенной из «ничего»

Излагаются основные идеи квантовой космологии, в которой правомерно ставить вопрос о рождении Вселенной «из ничего», точнее - из вакуумных колебаний всех физических полей, включая гравитационные. Отмечается, что в начальном состоянии, рассматриваемом в такой модели, не было реальных частиц, реального метрического пространства и времени. //Необходимым, условием такого процесса является замкнутость (трехмерного) мира, так как лишь в этом случае может быть конечной амплитуда вероятности рождения трехмерной геометрии из вакуума колебаний. Полная масса замкнутого мира равна нулю, потому что масса вещества в нем уравнивается отрицательной гравитационной энергией. Полный заряд такого мира тоже равен нулю. // Иосновании сказанного автор приходит к выводу, что рождение замкнутого мира не нарушает законов сохранения энергии и заряда.

Н.В. Соловьев