Athari ya Vavilov-Cerenkova: Unahitaji kujua nini?

Anonim

Katika filamu za uongo za uongo, reactors za nyuklia na vifaa vya nyuklia daima huangaza katika bluu. Kwa mfano, katika filamu ya kwanza kuhusu "Iron Man", shujaa wa Tony Stark uliofanywa na Robert Downey mdogo hukusanya reactor ndogo ya nyuklia ambayo inalisha costume. Kwa kushangaza, mwanga wa rangi ya bluu, unaotokana na reactor (kuwa halisi) - jambo lililopo lililoitwa athari ya Vavilov-Cherenkov. Ni kwa sababu ya kwamba maji yanayozunguka mitambo ya nyuklia huangaza bluu mkali. Kwa mara ya kwanza, mwanga huu uligunduliwa na mwanafizikia Sergey Vavilov na mwanafunzi wake wahitimu Pavel Cherenkov katika maabara ya Taasisi ya Fizikia na Hisabati mwaka wa 1933, walipoona kuwa chupa ya maji yameathiriwa na mionzi ilikuwa na mwanga wa bluu. Mnamo mwaka wa 1958, kwa ugunduzi huu wa Chenkov ulipokea tuzo ya Nobel katika fizikia, kugawanya na Ilya Frank na Igor Tamm, ambayo ilihakikishia kuwepo kwa athari. Ingawa mionzi ya Vavilov-Cherenkov ilielezwa tu baada ya kuchapishwa na Albert Einstein nadharia maalum ya uwiano, kuwepo kwake kulitabiriwa na Kiingereza Endudite Oliver Hebisida mwaka wa 1888.

Athari ya Vavilov-Cerenkova: Unahitaji kujua nini? 13073_1
Wakati baadhi ya chembe, kama vile chembe za cosmic, zinahamia kwa kasi zaidi kuliko kasi ya mwanga katika mionzi ya kati, ya Vavilov-Cherenkov inaonekana.

Mionzi ya Vavilov-Cherenkov ni nini?

Haiwezekani kuzidi kasi ya mwanga katika vacuo. Lakini wakati chembe ya msingi iko katika kati ya mnene, inaweza kuzidi upeo huu. Kwa hiyo, chembe overclocked katika Vacuo inaweza kuruka ndani ya maji kwa kasi, kwa mfano, kilomita 299,799 kwa pili: kwa kuwa sheria za fizikia zinazuia mabadiliko ya haraka kwa kasi, chembe, kuwa katika mazingira, inaruka kwa kasi zaidi kuliko kizuizi cha ndani. Wakati wa kukimbia, chembe hupungua kupoteza nishati ambayo inahitaji kwenda mahali fulani.

Kama Tass anaandika katika makala iliyotolewa kwa tuzo ya Nobel mwaka wa fizikia ya 1958, wakati wa kusafisha gari, nishati ya kinetic inakwenda kwenye joto la breki, na chembe za superluminal ni ziada kwa namna ya mionzi quanta, yaani, mwanga. Moja ya vipengele vya mionzi ya Cherenkov ni kwamba hasa katika wigo wa kuendelea wa ultraviolet, na sio bluu mkali.

Soma pia: Wanasayansi walikaribia kuelewa kwa nini kuna ulimwengu

Kushangaza, mionzi ya Cherenkov ni sawa na athari ya athari nzuri. Kwa mfano, kama ndege inahamia polepole kuliko kasi ya sauti, basi kupotoka kwa hewa karibu na mabawa ya ndege hutokea vizuri. Hata hivyo, kama kasi ya harakati huzidi kasi ya wastani ya sauti, basi kuna mabadiliko ya ghafla katika mawimbi ya shinikizo na mshtuko huenea kutoka kwenye ndege katika koni na kasi ya sauti.

Athari ya Vavilov-Cerenkova: Unahitaji kujua nini? 13073_2
Labda umeona kwamba reactor ya nyuklia ya Tony Stark huangaza mwanga wa bluu.

Ukweli kwamba mionzi inaonekana, Vavilov, Chernok, Tamm na Frank Checked kwa undani. Tangu mwaka wa 1951, Vavilov hakuwa na, fizikia tatu walipokea tuzo ya Nobel miaka saba baadaye. Shukrani kwa kazi yao, leo unaweza kuona mionzi ya Vavilov-Cherenkov karibu popote. Katika. Masharti, bila shaka, unachojua wapi kutazama.

Unataka kuendelea na habari za hivi karibuni kutoka kwa ulimwengu wa sayansi maarufu na teknolojia ya juu? Jiandikishe kwenye kituo chetu kwenye telegram usipoteze chochote kinachovutia!

Nuru ya rangi ya bluu

Wakati mionzi ya Chenkovo ​​inapita kupitia maji, chembe za kushtakiwa huenda kwa kasi zaidi kuliko mwanga kwa njia ya kati hii. Kwa hiyo, mwanga unaoona una mzunguko wa juu (au wavelength mfupi) kuliko wavelength ya kawaida. Tangu mwanga na wavelength fupi hufanyika katika mionzi ya Cherenkov, mwanga inaonekana bluu. Hii ni kwa sababu chembe ya kushtakiwa haraka huvutia elektroni ya molekuli ya maji, ambayo inachukua nishati na kuifungua kwa namna ya photons ya mwanga, kurudi kwa usawa. Kawaida baadhi ya photons haya huzuia kila mmoja (kuingiliwa kwa uharibifu), hivyo mwanga hauonekani. Lakini wakati chembe inakwenda kwa kasi zaidi kuliko mwanga unaweza kupitia maji, wimbi la mshtuko linajenga kuingiliwa kwa kujenga kwamba tunaona kama mwanga.

Ni ya kuvutia: Je, chembe ndogo zaidi katika ulimwengu inaonekana kama?

Athari ya Vavilov-Cerenkova: Unahitaji kujua nini? 13073_3
Spectrom ya mionzi Cherenkov inaendelea, na ukubwa wake huongezeka kwa mzunguko; Hii ndio hasa inampa rangi ya rangi ya bluu, ambayo unaona katika picha za reactors ya kuogelea.

Kwa bahati nzuri, mionzi ya Vavilov-Cherenkov inaweza kutumika si tu ili maji katika maabara ya nyuklia itaangaza bluu. Kwa hiyo, katika reactor ya aina ya bonde, idadi ya luminescence ya bluu inaweza kutumika kupima radioactivity ya fimbo ya mafuta ya kutolea nje. Mionzi hutumiwa katika majaribio katika fizikia ya chembe za msingi - fizikia matumaini kwamba itawasaidia kuamua asili ya chembe chini ya utafiti.

Aidha, mionzi ya Chenkovo ​​hutokea wakati mionzi ya cosmic na chembe za kushtakiwa zinaingiliana na hali ya dunia, kwa hiyo, kupima matukio haya, kugundua neutrinos na utafiti wa mionzi ya radiating ya vitu vya astronomical, kama vile Supernova bado, detectors hutumiwa.

Kuhusu kile kilichowasilishwa na tuzo ya Nobel katika fizikia mwaka wa 2020 na kwa nini wanasayansi wanaamini kwamba ulimwengu mwingine ulikuwepo kwa mlipuko mkubwa, niliiambia katika makala hii.

Kushangaza, kama chembe za kushtakiwa kwa relativistic hit katika mwili wa vitreous ya jicho la mwanadamu, basi unaweza kuona flashes ya mionzi ya Chenkovsky, kwa mfano, kutokana na madhara ya mionzi ya cosmic au kama matokeo ya ajali ya nyuklia, hivyo ni bora kuacha kutoka kwenye tamasha hili mkali.

Soma zaidi