Apa itu radiasi Cherenkov
Selama perjalanan partikel melalui media material tertentu dengan kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya untuk media tertentu, seseorang dapat mengamati radiasi karakteristik, yang telah menerima nama radiasi Cherenkov (tetapi lebih tepat untuk menyebutnya efek Cherenkov - Vavilov). Fenomena ini akan dibahas dalam materi ini.
Radiasi Cherenkov dan sejarah penemuannya
Jadi, selama perjalanan cahaya, misalnya, melalui kaca (atau bahan apa pun yang mentransmisikan cahaya), cahaya melewatinya jauh lebih lambat daripada cahaya yang melewati ruang hampa.
Di sini Anda dapat menggambar analogi dengan perjalanan udara. Jadi setiap penumpang masih menghabiskan waktu di pendaratan menengah, jika dibandingkan dengan penerbangan langsung.
Kira-kira hal yang sama terjadi dengan sinar cahaya, mereka melambat, berinteraksi dengan atom-atom medium, dan tidak dapat bergerak secepat dalam ruang hampa.
Jadi, menurut teori relativitas, tidak ada satu pun benda materi, termasuk unsur cepat energi tinggi partikel yang tidak dapat bergerak dengan kecepatan yang sesuai dengan kecepatan rambat fluks cahaya dalam ruang hampa udara ruang angkasa.
Tetapi batasan ini tidak ada hubungannya dengan kecepatan pergerakan di lingkungan transparan. Jadi, misalnya, dalam kaca, sinar cahaya merambat dengan kecepatan 60% hingga 70% dari kecepatan rambat fluks cahaya di ruang tanpa udara.
Dan ternyata tidak ada hambatan bagi partikel yang cukup cepat (katakanlah, untuk proton atau elektron) untuk bergerak lebih cepat daripada kecepatan fluks cahaya dalam media semacam itu.
Jadi pada tahun 1934 P yang sudah jauh. Cherenkov di bawah kepemimpinan S.I. Pendaran cairan Vavilov di bawah pengaruh radiasi gamma.
Selama percobaan ilmiah, cahaya kebiruan yang samar ditemukan, yang saat ini disebut radiasi Cherenkov (tetapi akan lebih tepat untuk menyebutnya efek Cherenkov-Vavilov).
Radiasi ini dipicu oleh apa yang disebut elektron cepat, yang terlempar dari atom material oleh radiasi gamma. Ternyata kemudian, elektron tersebut bergerak dengan kecepatan lebih besar dari kecepatan cahaya dalam medium yang dipertimbangkan.
Sebenarnya, ini adalah jenis gelombang kejut optik, yang diprovokasi di atmosfer oleh pesawat supersonik, yang memecahkan penghalang suara.
Untuk memahami prosesnya, Anda dapat mengingat Prinsip Huygens, yang menurutnya secara harfiah setiap titik di jalur perambatan gelombang dapat dianggap sebagai sumber gelombang sekunder.
Jadi, menurut prinsip Huygens, mari kita bayangkan gelombang menyebar keluar dalam lingkaran konsentris, sementara kecepatan rambatnya sama dengan kecepatan cahaya. Selain itu, setiap gelombang berikutnya memancar dari titik berikutnya yang terletak di jalur partikel.
Dan jika, dalam hal ini, sebuah partikel dengan kecepatan lebih besar dari kecepatan cahaya dalam medium, maka itu di depan gelombang, dan puncak amplitudo gelombang ini bertanggung jawab untuk pembentukan muka gelombang radiasi Cherenkov. .
Dalam hal ini, radiasi merambat dalam kerucut di sekitar jalur partikel, dan sudut ini secara langsung tergantung pada kecepatan awal partikel dan pada kecepatan fluks cahaya dalam medium yang dipertimbangkan.
Di mana radiasi Cherenkov digunakan di dunia modern
Efek yang diamati ini sangat berguna untuk fisika partikel elementer, karena setelah mempelajari besarnya sudut, fisikawan dapat dengan mudah menentukan kecepatan partikel yang menyebabkan radiasi ini.
Catatan. Untuk penemuannya pada tahun 1958, Cherenkov, bersama dengan I. Tamm, begitu juga dengan I. Frank menerima Hadiah Nobel dalam Fisika. Jadi pada tahun 1937, Tamm dan Frank akhirnya menemukan mekanisme pembentukan cahaya, dan kemudian juga membuat asumsi tentang keberadaannya dalam padatan dan gas.
Jadi kombinasi dengan metode pengukuran lain memungkinkan untuk mendaftarkan partikel elementer di fasilitas laboratorium.
Saat ini, radiasi Cherenkov secara aktif digunakan dalam detektor laboratorium modern.
Selain itu, radiasi Cherenkov dapat diamati bahkan dengan mata telanjang di reaktor kecil, yang sering dipasang di dasar kolam untuk menjamin perlindungan radiasi. Dalam hal ini, inti reaktor dikelilingi oleh cahaya biru, yang merupakan radiasi Cherenkov.
Jika Anda menyukai materinya, bagikan di jejaring sosial favorit Anda dan beri peringkat. Terimakasih atas perhatiannya!