Ефекат Вавилов-Церенкова: Шта треба да знате?

Anonim

У научно-фиктивним филмовима, нуклеарни реактори и нуклеарни материјали су увек блистали плавом бојом. На пример, у првом филму о "Гвозденом човеку", херој Тонија Старка који је извршио Роберт Довнеи млађи прикупља мали нуклеарни реактор који храни костим. Занимљиво је да је карактеристичан плави сјај, произлази из реактора (бити прави) - заиста постојећи феномен који се назива ефекат Вавилов-Цхеренков. То је због тога да вода око нуклеарних реактора заиста сјаје сјајно плаве боје. Овај први пут овај сјај је приметио физичар Сергеј Вавилов и његов дипломирани студент Павел Цхеренков у лабораторији Института за физику и математику 1933. године, када су видели да је утицала боцу воде у облику водом запаљена са плавом светлом. Године 1958. за ово откриће Цхенкова добио је Нобелову награду у физици, поделио је са Илии Франком и Игором Таммом, који је експериментално потврдио постојање ефекта. Иако је зрачење Вавилов-Цхеренкова објашњено тек након објављивања Специјалне теорије релативности Алберта Ајнштајна, њено постојање је предвиђало енглески Ерудит Оливер Хебисида 1888. године.

Ефекат Вавилов-Церенкова: Шта треба да знате? 13073_1
Када се неке честице, попут космичких честица, крећу брже од брзине светлости у одређеној мери, појављује се ВАВИЛОВ-Цхеренков зрачење.

Шта је Зрачење Вавилов-Цхеренков?

Немогуће је прећи брзину светлости у вакууму. Али када је елементарна честица у густи медију, може прећи то ограничење. Стога је честица оверцлоцкед у вакууму може да лети у воду брзином, на пример, 299.799 километара у секунди: јер закони физичара забрањују тренутну промену брзине, честицама, што је у околини брже од локалног ограничења. Током лета, честица се успорава губитак енергије која треба негде да оде.

Како у чланку пише у члану посвећен Нобеловој награди 1958. године, када кочи аутомобил, кинетичка енергија се креће у грејање кочнице, а суперлиминалне честице су вишка у облику зрачења квантије, а то је, светлост. Једна од карактеристика Цхеренков зрачења је да је углавном у непрекидном ултраљубичастом спектру, а не у јарко плавом боју.

Прочитајте и: Научници су се приближавали разумевању зашто је свемир

Занимљиво је да је Цхеренков зрачење слично утицају звучног утицаја. На пример, ако се авион помера спорије од брзине звука, тада се одступање ваздуха око крила ваздухоплова снажно догађа. Међутим, ако брзина кретања пређе просечну брзину звука, тада се нагло мења притисак и ударци који се шири из авиона у конусу са звучном брзином.

Ефекат Вавилов-Церенкова: Шта треба да знате? 13073_2
Вероватно сте приметили да нуклеарни реактор Тонија Старка блиста плаво светло.

Чињеница да се појављује зрачење, Вавилов, Чернок, Тамм и Франк су детаљно проверили. Од 1951. године, Вавилов није постао, три физичара добила је Нобелову награду седам година касније. Захваљујући свом раду, данас можете да посматрате зрачење Вавилов-Цхеренкова готово било где. У. Услови, наравно, оно што знате где да гледате.

Желите да будете у току са најновијим вестима из света популарне науке и високе технологије? Претплатите се на наш канал у Телеграму да не пропустите ништа занимљиво!

Језиво плаво светло

Када Цхенково зрачење прође кроз воду, наплаћене честице се крећу брже од светлости кроз овај медиј. Дакле, светлост коју видите има вишу фреквенцију (или краћу таласну дужину) од уобичајене таласне дужине. Пошто светло са кратком таласном дужином превладава у Цхеренкову зрачењу, сјај изгледа плаво. То је зато што се брзо премештање набијена честица узбуђује електроне молекула воде, који апсорбују енергију и ослобађа га у облику фотона светлости, враћајући се у равнотежу. Обично неки од ових фотона неутралишу једни друге (деструктивно сметње), тако да сјај није видљив. Али када се честица помера брже него што светлост може проћи кроз воду, ударни талас ствара конструктивно сметње које видимо као сјај.

Занимљиво је: како изгледа најмања честица у универзуму?

Ефекат Вавилов-Церенкова: Шта треба да знате? 13073_3
Спектар зрачења Цхеренков је континуиран, а њен интензитет се повећава са фреквенцијом; То је управо оно што му даје језиву плаву боју, коју видите у фотографијама реактора базена.

Срећом, зрачење Вавилов-Цхеренкова може се користити не само тако да ће вода у нуклеарној лабораторији засјајати плаво. Дакле, у реактору врсте слива, број плаве луминесценције може се користити за мерење радиоактивности шипки издувних горива. Зрачење се користи у експериментима у физици основних честица - физика нада да ће им помоћи да утврде природу честица под студијом.

Штавише, Цхенково зрачење настаје када космички зраци и оптужени честице комуницирају са атмосфером Земље, дакле, да мере ове појаве, откривање неутрина и проучавање зрачења гама зрака астрономских објеката, попут супернове остаје, детектори се користе.

О ономе што је представио Нобелову награду у физици у физици 2020. године и зашто научници верују да су други универзуми постојали на великој експлозији, рекао сам у овом чланку.

Занимљиво је да ако се релативистични набијени честице ударају у стакластом тијелу људског ока, онда можете видети бљескове Цхенковског зрачења, на пример, од ефеката космичких зрака или као резултат нуклеарне несреће, тако да је боље суздржати се Из овог светлог спектакла.

Опширније