Ang epekto ng Vavilov-Cerenkova: Ano ang kailangan mong malaman?

Anonim

Sa science fiction films, ang mga nuclear reactor at nuclear materials ay palaging lumiwanag sa asul. Halimbawa, sa unang pelikula tungkol sa "Iron Man", ang bayani ni Tony Stark na isinagawa ni Robert Downey Younger ay nagtitipon ng isang maliit na nuclear reactor na nagpapakain sa kasuutan. Kapansin-pansin, isang katangian na asul na glow, na nagmumula sa reaktor (maging ang tunay na isa) - isang tunay na umiiral na hindi pangkaraniwang bagay na tinatawag na epekto ng Vavilov-Cherenkov. Ito ay dahil dito na ang tubig na nakapalibot sa mga nuclear reactor ay talagang kumikislap na maliwanag na asul. Sa unang pagkakataon, ang glow na ito ay napansin ng physicist Sergey Vavilov at ang kanyang graduate na estudyante na si Pavel Cherenkov sa laboratoryo ng Physics and Mathematics Institute noong 1933, nang makita nila na ang isang bote ng tubig ay naiimpluwensyahan ng radiation ay naiilawan ng asul na liwanag. Noong 1958, para sa pagtuklas ng Chenkov natanggap ang Nobel Prize sa Physics, na naghahati dito sa Ilya Frank at Igor Tamm, na eksperimento na nakumpirma ang pagkakaroon ng epekto. Kahit na ang radiation ng Vavilov-Cherenkov ay ipinaliwanag lamang pagkatapos ng publikasyon ni Albert Einstein na espesyal na teorya ng relativity, ang pag-iral nito ay hinuhulaan ng Ingles na Erudite Oliver Hebisida noong 1888.

Ang epekto ng Vavilov-Cerenkova: Ano ang kailangan mong malaman? 13073_1
Kapag ang ilang mga particle, tulad ng cosmic particle, ay lumilipat nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag sa ilang daluyan, lumilitaw ang radiation ng Vavilov-Cherenkov.

Ano ang radiation ng vavilov-cherenkov?

Imposibleng lumampas sa bilis ng liwanag sa vacuo. Ngunit kapag ang elementarya ay nasa isang siksik na daluyan, maaaring lumampas ito sa limitasyon na ito. Kaya, ang particle overclocked sa vacuo ay maaaring lumipad sa tubig sa bilis, halimbawa, 299,799 kilometro bawat segundo: Dahil ang mga batas ng physicists nagbabawal ang madalian pagbabago sa bilis, ang maliit na butil, na sa kapaligiran, lilipad ilang distansya mas mabilis kaysa sa lokal na paghihigpit. Sa panahon ng paglipad, ang maliit na butil ay nagpapabagal ng pagkawala ng enerhiya na kailangang pumunta sa isang lugar.

Habang nagsusulat ang TASS sa isang artikulo na nakatuon sa Nobel Prize noong 1958 physics, kapag ang pagpepreno ng kotse, ang kinetic energy ay gumagalaw sa pag-init ng preno, at ang mga superluminal na particle ay labis sa anyo ng radiation quanta, iyon ay, liwanag. Isa sa mga tampok ng Cherenkov radiation ay ito ay higit sa lahat sa isang tuloy-tuloy na ultraviolet spectrum, at hindi sa maliwanag na asul.

Basahin din: lumapit ang mga siyentipiko sa pag-unawa kung bakit may uniberso

Kapansin-pansin, ang radiation ng Cherenkov ay katulad ng epekto ng epekto ng tunog. Halimbawa, kung ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw nang mas mabagal kaysa sa bilis ng tunog, pagkatapos ay ang paglihis ng hangin sa paligid ng mga pakpak ng sasakyang panghimpapawid ay nangyayari nang maayos. Gayunpaman, kung ang bilis ng kilusan ay lumampas sa average na bilis ng tunog, pagkatapos ay isang biglaang pagbabago sa presyon at shock waves kumalat mula sa isang eroplano sa isang kono na may bilis ng tunog.

Ang epekto ng Vavilov-Cerenkova: Ano ang kailangan mong malaman? 13073_2
Marahil ay napansin mo na ang nuclear reactor ni Tony Stark ay kumikinang ng asul na liwanag.

Ang katunayan na ang radiation ay lilitaw, ang Vavilov, Chernok, Tamm at Frank ay naka-check nang detalyado. Mula noong 1951, ang Vavilov ay hindi naging, tatlong physicist ang nakatanggap ng Nobel Prize na pitong taon na ang lumipas. Salamat sa kanilang trabaho, ngayon maaari mong obserbahan ang radiation ng Vavilov-Cherenkov halos kahit saan. Sa. Siyempre, kung ano ang alam mo kung saan manood.

Gusto mong panatilihing magkatabi ang mga pinakabagong balita mula sa mundo ng popular na agham at mataas na teknolohiya? Mag-subscribe sa aming channel sa Telegram upang hindi makaligtaan ang anumang bagay na kawili-wili!

Katakut-takot asul na liwanag

Kapag ang radiation ng Chenkovo ​​ay dumadaan sa tubig, ang mga sisingilin na particle ay lumilipat nang mas mabilis kaysa sa liwanag sa pamamagitan ng daluyan na ito. Kaya, ang liwanag na nakikita mo ay may mas mataas na dalas (o mas maikli na haba ng daluyong) kaysa sa karaniwang haba ng daluyong. Dahil ang liwanag na may maikling haba ng daluyong ay nananaig sa radiation ng Cherenkov, ang glow ay parang asul. Ito ay dahil ang mabilis na paglipat ng sisingilin maliit na butil excites ang mga electron ng tubig molecules, na sumipsip ng enerhiya at release ito sa anyo ng mga photons ng liwanag, pagbabalik sa punto ng balanse. Kadalasan ang ilan sa mga photon na ito ay neutralisahin ang bawat isa (mapanirang pagkagambala), kaya ang glow ay hindi nakikita. Ngunit kapag ang maliit na butil ay gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa liwanag ay maaaring pumunta sa pamamagitan ng tubig, ang shock wave ay lumilikha ng isang nakabubuti na panghihimasok na nakikita namin bilang isang glow.

Ito ay kagiliw-giliw na: ano ang hitsura ng pinakamaliit na butil sa uniberso?

Ang epekto ng Vavilov-Cerenkova: Ano ang kailangan mong malaman? 13073_3
Ang radiation spectrum Cherenkov ay tuloy-tuloy, at ang intensity nito ay nagdaragdag sa dalas; Ito ay eksakto kung ano ang nagbibigay sa kanya ng isang katakut-takot na asul na kulay, na nakikita mo sa mga larawan ng mga reaktor ng swimming pool.

Sa kabutihang palad, ang radiation ng Vavilov-Cherenkov ay maaaring gamitin hindi lamang upang ang tubig sa laboratoryo ng nuclear ay magiging asul. Kaya, sa reaktor ng uri ng palanggana, ang bilang ng mga asul na luminescence ay maaaring gamitin upang masukat ang radyaktibidad ng mga gasolina ng gasolina. Ang radiation ay ginagamit sa mga eksperimento sa pisika ng elementarya particle - Physics pag-asa na ito ay makakatulong sa kanila matukoy ang likas na katangian ng mga particle sa ilalim ng pag-aaral.

Bukod dito, ang radiation ng Chenkovo ​​ay nangyayari kapag ang mga cosmic ray at sisingilin na mga particle ay nakikipag-ugnayan sa kapaligiran ng lupa, samakatuwid, upang sukatin ang mga phenomena na ito, ang pagtuklas ng mga neutrino at ang supernova ay nananatiling, detectors ay ginamit.

Tungkol sa kung ano ang iniharap ng Nobel Prize sa Physics sa 2020 at bakit naniniwala ang mga siyentipiko na ang iba pang mga universe ay umiiral sa isang malaking pagsabog, sinabi ko sa artikulong ito.

Kapansin-pansin, kung ang mga relativistic na sisingilin ng mga particle sa vitreous body ng mata ng tao, maaari mong makita ang mga flashes ng Chenkovsky radiation, halimbawa, mula sa mga epekto ng cosmic ray o bilang isang resulta ng isang nuclear aksidente, kaya mas mahusay na pigilin ang sarili mula sa maliwanag na panoorin.

Magbasa pa