ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Черенковское излучение из "Введение в ядерную физику " В 1934 г. советский физик П. А. Черенков, работавший под руководством С. И. Вавилова, открыл новый вид свечения, получившего впоследствии название черепковского. Занимаясь исследованием люминесценции растворов ураниловых солей под действием у-излучения радия, П. А. Черенков обнаружил свечение, которое нельзя было объяснить обычным механизмом возбуждения флуоресценции. [c.234] Известно, что флуоресценция возникает в результате переходов атомов или молекул между возбужденными состояниями. Длительность флуоресцентного высвечивания 10 ° сек, причем на вероятность перехода можно воздействовать, например, добавлением гасящих веш,еств или, наоборот, хорошей очисткой среды, изменением ее температуры и др. Однако ни одним из этих способов погасить обнаруженное свечение не удавалось. [c.234] Расчет показывает, что поле такой сверхбыстродвижущейся частицы будет сильно возмущено (подобно струе за кораблем или ударной волне за ультразвуковым самолетом) и начнет тормозить частицу, в результате чего последняя теряет энергию, которая выделяется в среде в форме черепковского свечения. [c.235] Механизм возникновения черенковского свечения заключается в когерентном излучении диполей, которые возникают в результате поляризации атомов среды при движении в ней заряженной частицы со скоростью больше скорости света в этой среде. [c.235] Диполи образуются под действием электрического поля пролетающей частицы, которое смещает электроны окрестных атомов относительно их ядер. Возвращение диполей в нормальное состояние (после ухода частицы из данной области) сопровождается испусканием электромагнитного импульса. [c.235] Если частица движется сравнительно медленно, то возникающая поляризация будет распределена симметрично относительно местонахождения частицы (рис. 78, а), так как электрическое поле частицы успевает поляризовать все атомы в ее окрестности, в том числе и находящиеся впереди на пути ее движения. В этом случае результирующее поле всех диполей вдали от частицы будет равно нулю и их излучения погасят друг друга. [c.235] Воспользуемся принципом Гюйгенса для построения фронта излучае.мой волны. Предположим, что частица в момент t находится в точке X = vt. Построим огибающую поверхность к шаровым волнам, испущенным частицей на пути от точки х = О до точки х. Радиус волны в точке л = О в момент t равен = t. [c.236] Радиус волны в точке х в момент t равен Rx = с 11--=0. [c.236] Спектр равномерен по частотам. Так как Е = hv, то это означает, что основная энергия излучения сконцентрирована в наиболее коротковолновой части спектра. Поэтому при практическом использовании эффекта Черенкова выгодно выбирать среды прозрачные до возможно более высоких частот. [c.238] Эффект Черенкова находит очень широкое применение при конструировании приборов для определения скорости бьгстродви-гающихся заряженных частиц — так называемых черепковских счетчиков. Схема черепковского счетчика изображена на рис. 80. [c.238] Заряженная частица движется в направлении оси 00 и излучает черепковское свечение под углом 0 0макс = ar os- . [c.238] Но условие ф фо является условием полного внутреннего отражения. Весь свет, возникающий благодаря эффекту Черенкова, собирается в линзу Л и направляется на фотоумножитель Ф. [c.238] Выбор среды для генерации черепковского излучения определяется диапазоном р, в котором адо -производить измерения при помощи черепковского счетчика. Очень удобным материалом являются прозрачные пластмассы. Изготовляются также черепковские счетчики с жидкостным и газовым наполнением. [c.238] Вернуться к основной статье