Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ефект Вавілова-Черенкова





Великим відкриттям у фізиці стало відкриття свічення, яке спостерігається у речовині, в якій рухаються заряджені частки зі швидкістю, яка більша фазової швидкості світла у даному середовищі. Фазовою швидкістю світла в середовищі називають відношення довжини хвилі даного випромінювання до його періоду коливання, тобто , де – фазова швидкість світла в середовищі; – довжина хвилі; – період світлових коливань.

Величина її може бути також виражена відношенням:

,

де с – швидкість світла у вакуумі; n – абсолютний показник заломлення середовища.

Тобто, якщо швидкість руху заряджених часток у середовищі , то середовище починає світитися характерним свіченням, яке називають випромінюванням Вавілова–Черенкова. Відкрите це явище в 1934 р., радянським фізиком П.О. Черенковим. С.І. Вавілову належать великі заслуги в установці природи цього випромінювання.

Для з’ясування суті випромінювання Вавілова-Черенкова скористаємося рисунком (рис. 5.7):

 

 

 

Рис. 5.7

 

Тут е – електрон, який рухається вздовж лінії 1, 2, 3 … у конденсованому середовищі зі швидкістю . Пролітаючи повз частинки (атоми, молекули) середовища, електрон збуджує їх, завдяки чому вони починають випускати електромагнітні (світлові) хвилі. З кожної точки середовища вони будуть поширюватися у виді сферичних хвиль 1′, 2′, 3′, …. Кожна наступна частка середовища буде збуджуватись із запізненням, тому радіуси хвиль 1′, 2′, 3′, … послідовно зменшуються. Інтерференція цих елементарних хвиль дає результуючу у вигляді конуса, що огинає поверхню із вершиною у точці 4, де в даний момент знаходиться електрон.

Можна визначити кут між напрямком поширення конічної світлової хвилі і напрямком руху електрона. Якщо за одну секунду електрон проходить шлях 1-4, то світлова хвиля за цей час пройде шлях 1-1′. Тому, відрізки 1-4 і 1-1′ рівні відповідно і . Трикутник 11′ 4 прямокутний із прямим кутом у вершині 1′ '. Кут між і буде визначатися рівністю:

5.8

Але , де . Враховуючи, що , вираз (5.8) можемо переписати інакше:

5.9

Вираз (5.9) визначає найважливіший закон випромінювання Вавілова-Черенкова.

 

 

 

Рис. 5.8

 

Встановлено, що випромінювання є поляризованим: електричний вектор лежить у одній площині, яка проходить через напрямок швидкості руху електрона і напрямок променя світла (зрозуміло, він перпендикулярний променю світла). Важливою властивістю випромінювання є те, що воно когерентне, тобто різні його частини можуть інтерферувати між собою.

Для спостереження ефекта Вавілова-Черенкова може бути використана установка, зображена на рис. 5.8. Рідина L, налита в посудину С, опромінюється γ -квантами (γ -фотонами) великої енергії (порядку 1 МеВ і більше), γ -кванти вибивають з часток рідини електрони, які приймають на себе велику частину енергії γ -фотонів і рухаються вздовж напрямку їх руху зі швидкістю, яка перевищує фазову швидкість світла у рідині. Електрони збуджують частки рідини, які випускають свічення Вавілова-Черенкова, яке поширюється в напрямках, визначених кутом θ. Це випромінювання відбивається від дзеркала S і потім направляється об’єктивом О на фотопластинку або фотоелектричний приймач.

Випромінювання Вавілова-Черенкова в наш час знайшло виключне широке застосування в ядерній фізиці для вимірювання швидкостей частинок високих енергій.







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 1288. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Разработка товарной и ценовой стратегии фирмы на российском рынке хлебопродуктов В начале 1994 г. английская фирма МОНО совместно с бельгийской ПЮРАТОС приняла решение о начале совместного проекта на российском рынке. Эти фирмы ведут деятельность в сопредельных сферах производства хлебопродуктов. МОНО – крупнейший в Великобритании...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия