تأثير vavilov-cerenkova: ماذا تحتاج لمعرفة؟

Anonim

في أفلام الخيال العلمي، يتم دائما التخلص من المفاعلات النووية والمواد النووية باللون الأزرق. على سبيل المثال، في الفيلم الأول حول "الرجل الحديدي"، قام بطل توني ستارك الذي يؤديه روبرت داوني أصغر بكغر مفاعل نووي صغير يغذي الزي. ومن المثير للاهتمام أن الوهج الأزرق المميز، ينبعث من المفاعل (كن حقيقيا) - تسمى ظاهرة حالية حقا تأثير Vavilov-Cherenkov. إنه بسبب ذلك أن المياه المحيطة بالمفاعلات النووية تشرق حقا أزرق مشرق. لأول مرة، لاحظت هذه الوهج من قبل الفيزيائي سيرجي فافيلوف وطلبة الدراسات العليا بافيل تشيرينكو في مختبر معهد الفيزياء والرياضيات في عام 1933، عندما رأوا أن زجاجة مياه تأثرت بالإشعاع مضاءة مع الضوء الأزرق. في عام 1958، تلقى اكتشاف تشنكوف هذا جائزة نوبل في الفيزياء، وتقسيمها مع إيليا فرانك وإيغور تام، والتي أكدت تجريبيا وجود التأثير. على الرغم من أن إشعاع Vavilov-Cherenkov تم شرحه إلا بعد نشر نظرية ألبرت آينشتاين النسبية الخاصة، فإن وجودها الإنجليزي إيرودييت إبرييسيدا في عام 1888.

تأثير vavilov-cerenkova: ماذا تحتاج لمعرفة؟ 13073_1
عندما تظهر إشعاع إشعاع VAVILOV-Cherenkov، عندما تتحرك بعض الجسيمات، مثل الجزيئات الكونية، أسرع من سرعة الضوء في بعض الوسيلة المتوسطة.

ما هو الإشعاع VAVILOV-Cherenkov؟

من المستحيل تجاوز سرعة الضوء في الفراغ. ولكن عندما يكون الجسيمات الأولية في وسيلة كثيفة، قد يتجاوز هذا القيد. وبالتالي، فإن الجسيمات فيركلوكيد في الفراغ يمكن أن تطير إلى الماء بسرعة، على سبيل المثال، 299،799 كيلومترا في الثانية الواحدة: نظرا لأن قوانين الفيزيائيون يحظرون التغيير الفوري في السرعة، فإن الجسيم، يجري في البيئة، يطير بعض المسافة بشكل أسرع من القيود المحلية. أثناء الرحلة، يبطئ الجسيمات في فقدان الطاقة التي تحتاج إلى الذهاب إلى مكان ما.

وكما يكتب Tass في مقال مخصص لجائزة نوبل في 1958 الفيزياء، عند فروع السيارة، تحركات الطاقة الحركية في تسخين الفرامل، وزيادة الجزيئات الفائقة في شكل الإشعاع Quanta، أي الضوء. واحدة من ميزات إشعاع Cherenkov هي أنه في الطيف الأشعة فوق البنفسجية المستمرة، وليس في اللون الأزرق الساطع.

اقرأ أيضا: اقترب العلماء من فهم سبب وجود عالم

ومن المثير للاهتمام، تشيرينكوف الإشعاع يشبه تأثير تأثير الصوت. على سبيل المثال، إذا كانت الطائرة تتحرك أبطأ من سرعة الصوت، فإن انحراف الهواء حول أجنحة الطائرات يحدث بسلاسة. ومع ذلك، إذا تجاوزت سرعة الحركة متوسط ​​سرعة الصوت، فهناك تغيير مفاجئ في الضغط وموجات الصدمة التي تنتشر من طائرة في مخروط بسرعة صوتية.

تأثير vavilov-cerenkova: ماذا تحتاج لمعرفة؟ 13073_2
ربما لاحظت أن مفاعل توني ستارك يضيء الضوء الأزرق.

حقيقة أن الإشعاع يظهر، فافيلوف، تشيرنوك، TAMM وفرانك فحص التفاصيل. منذ عام 1951، لم يصبح فافيلوف، تلقى ثلاثة من الفيزياء جائزة نوبل بعد سبع سنوات. بفضل عملهم اليوم، يمكنك اليوم أن تلاحظ إشعاع Vavilov-Cherenkov في أي مكان تقريبا. في. الشروط، بالطبع، ما تعرفه إلى أين تشاهد.

تريد مواكبة آخر الأخبار من عالم العلوم الشعبية والتكنولوجيا العالية؟ اشترك في قناةنا في برقية لعدم تفويت أي شيء مثير للاهتمام!

ضوء أزرق زاحف

عندما يمر إشعاع Chenkovo ​​عبر الماء، تتحرك الجزيئات المشحونة بشكل أسرع من الضوء عبر هذه الوسيلة. وبالتالي، فإن الضوء الذي تراه له تردد أعلى (أو طول موجة أقصر) من الطول الموجي المعتاد. نظرا لأن الضوء ذو الطول الموجي القصير يسود في إشعاع Cherenkov، يبدو الوهج الأزرق. وذلك لأن الجسيم المتحرك بسرعة تثير إلكترونات جزيئات المياه، والتي تمتص الطاقة وإطلاقها في شكل فوتونات من الضوء، والعودة إلى التوازن. عادة ما تحييد بعض هذه الفوتونات بعضها البعض (التداخل المدمر)، وبالتالي فإن الوهج غير مرئي. ولكن عندما يتحرك الجسيمات بشكل أسرع من الضوء يمكن أن يذهب الضوء من خلال الماء، فإن موجة الصدمة تخلق تداغا بناء نرى كهدوه.

إنه لأمر مثير للاهتمام: ماذا يبدو أصغر جسيم في الكون؟

تأثير vavilov-cerenkova: ماذا تحتاج لمعرفة؟ 13073_3
طيف الإشعاع Cherenkov مستمر، ويزيد شدتها بتردد؛ هذا هو بالضبط ما يعطيه لونا أزرق زاحف، والتي تراها في صور مفاعلات حمام السباحة.

لحسن الحظ، يمكن استخدام إشعاع VAVILOV-Cherenkov ليس فقط حتى يتم إظهار الماء في المختبر النووي الأزرق. لذلك، في مفاعل نوع الحوض، يمكن استخدام عدد التلألؤ الأزرق لقياس النشاط الإشعاعي لقضبان وقود العادم. يستخدم الإشعاع في تجارب في الفيزياء في الجزيئات الأولية - الفيزياء نأمل أن تساعدهم على تحديد طبيعة الجزيئات قيد الدراسة.

علاوة على ذلك، يحدث إشعاع تشنكوفو عندما تتفاعل الأشعة الكونية والجزيئات المشحونة مع جو الأرض، وبالتالي، لقياس هذه الظواهر، والكشف عن النيوتريونات ودراسة أشعة غاما المشع للأجسام الفلكية، مثل بقايا سوبرنوفا، وكشف يستخدم.

حول ما قدمته جائزة نوبل في الفيزياء في عام 2020 ولماذا يعتقد العلماء أن الأكوان الأخرى موجودة في انفجار كبير، حسب هذا المقال.

ومن المثير للاهتمام، إذا ضربت جزيئات مشحونة النسبية في الجسم الزجاجي للعين البشرية، فيمكنك أن ترى ومضات إشعاع Chenkovsky، على سبيل المثال، من آثار الأشعة الكونية أو نتيجة لحادث نووي، لذلك من الأفضل الامتناع من هذه النظارات المشرقة.

اقرأ أكثر