Čerenkovovo záření: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m added Category:Speciální teorie relativity using HotCat |
m drobnosti |
||
Řádek 1:
[[Soubor:TrigaReactorCore.jpeg|thumb|300px|Čerenkovovo záření vznikající v jaderném reaktoru třídy [[TRIGA]]]]
'''Čerenkovovo záření''' (Čerenkovův efekt) je elektromagnetickou obdobou [[zvuk]]ové [[rázová vlna|rázové vlny]].
[[Částice]], která se pohybuje v optickém prostředí rychleji, než je fázová [[rychlost světla]] pro toto prostředí, vyvolává záření, které trvá po tu dobu, kdy je částice rychlejší než světlo. Typicky lze Čerenkovův efekt pozorovat v nádržích jaderných reaktorů, kde se uranové palivo nachází v kapalině moderující neutrony, a [[voda]] působením [[záření
[[Pavel Alexejevič Čerenkov]], na jehož počest se záření jmenuje, společně s I. M. Frankem a I. J. Tammem v roce [[1958]] obdržel za objev a objasnění tzv. Čerenkovova efektu [[Nobelova cena za fyziku|Nobelovu cenu za fyziku]].
Řádek 9:
Prvotní nepřesné vysvětlení podal Vavilov, když tvrdil, že zdrojem světélkování jsou elektrony, které vznikají v látce působením záření gamma. V roce [[1937]] se problému ujali fyzikové [[Ilja Michajlovič Frank]] a [[Igor Jevgenjevič Tamm]], kteří na základě klasické elektrodynamiky vypracovali přesnou teorii uvedeného jevu.
Je-li prostředí, ve kterém se částice pohybuje, průhledné, může být Čerenkovovo záření viditelné (dochází k modravému světélkování). Může být tak využito k detekci rychlých nabitých částic v Čerenkovových čítačích. Těch se využívá u urychlovačů, při detekci neutrin a kosmického záření.
== Vysvětlení vzniku jevu ==
Řádek 22:
[[Soubor:Cserenkov.svg|thumb|230px|Řez kuželem, který vytváří společná obálka kulových vlnoploch rozbíhajících se od bodů dráhy částice při vzniku Čerenkovova záření. Na obrázku červená šipka znázorňuje rychlost částice, β je poměr v/c, n je index lomu prostředí. Modré šipky ukazují směr šíření Čerenkovova záření. Z obrázku plyne, že <math>\cos \theta=\frac1{n\beta}</math>]]
V řezu tohoto kužele lze nalézt pravoúhlý trojúhelník z něhož vyplývá, že zesilující interference bude nastávat pod úhlem ''θ'', pro nějž platí:
<math>\cos {\theta} = \frac{\frac{ct}{n}}{vt}=\frac{c}{nv}=\frac{c}{n{\beta}c}=\frac{1}{n\beta}</math>.
Pod tímto úhlem se také vzniklé záření kuželovitě rozbíhá od dráhy letící částice.
Podmínkou pro vznik
Kosinus úhlu může nabývat maximálně hodnoty 1. Pro tuto hodnotu je rychlost částice nejmenší a vychází ''v<sub>min</sub> = c/n''. Je tedy rovna rychlosti záření v látkovém prostředí. Úhel ''θ'' pak vychází ''θ'' = 0° a vyzařování jde ve směru pohybu částice.
Řádek 35 ⟶ 33:
<math>\cos {\theta} = \frac{c}{c}\cdot\frac{1}{n}= \frac{1}{n}</math>, kde ''n'' je index lomu prostředí pro vznikající záření.
Minimální rychlosti potřebné k vyzařování
:<math>E_{min} =\frac{m_0c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}-m_0c^2=\frac{m_0c^2}{\sqrt{1-\frac{1}{n^2}}}-m_0c^2</math>
Řádek 42 ⟶ 40:
'''Tabulka prahových rychlostí a energií pro některé částice'''
{| class="wikitable"
|-
|Plexisklo, sklo (n=1,5), v<sub>min</sub> = 2.10<sup>8</sup> m/s
Řádek 74 ⟶ 72:
== Zdroj ==
* [http://astronuklfyzika.cz/JadRadFyzika6.htm#CerenkovZareni Vojtěch Ullmann
[[Kategorie:Jaderná fyzika]]
| |||