Bức xạ cherenkov

     

Bức xạ Cherenkov (cg.

Bạn đang xem: Bức xạ cherenkov

hiệu ứng Cherenkov) là một hiệu ứng vật lý học trong đó các hạt tích điện chuyển động trong một môi trường vật chất với tốc độ lớn hơn tốc độ ánh sáng trong môi trường đó và phát ra bức xạ điện từ.

Bức xạ Cherenkov được nhà Vật lý P.A. Cherenkov (Nga) phát hiện đầu tiên năm 1934 khi ông nghiên cứu sự phát sáng của các chất lỏng dưới tác dụng của tia gamma của chất phóng xạ radi. Trong các thí nghiệm đó, Cherenkov đã nhìnthấy ánh sáng màu lam có cường độ nhỏ, độ chói của nó ở các chất lỏng trong suốt tinh khiết ít phụ thuộc vào thành phần hóa học của chất lỏng. Bức xạ này được quan sát ở một góc nhất định (cụ thể là hình nón theo hướng chuyển động của các hạt tích điện).

Xem thêm: Tuyển Sinh Văn Bằng 2 Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2021, Văn Bằng 2 Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2021

Ban đầu, nhiều người cho rằng, đó chỉ là hiện tượng phát sáng thông thường, bởi vì sự phát sáng gây ra bởi các tia phóng xạ đã được biết từ trước. Theo đề nghị của Cherenkov, nhà Vật lý S.I. Vavilov (Nga) đã thực hiện một loạt thí nghiệm để làm sáng tỏ bản chất của sự phát sáng của các chất lỏng tinh khiết do tác dụng của tia phóng xạ gamma. Từ các kết quả thí nghiệm của mình, Vavilov đã đi tới kết luận là: hiệu ứng Cherenkov không phải là hiện tượng phát sáng thông thường, mà nguồn phát sáng chính là các electron nhanh tạo bởi tia gamma. Một loạt các công trình tiếp theo của Cherenkov đã khẳng định kết luận đó.

Như vậy, hiệu ứng Cherenkov là sự phát sáng xảy ra khi các hạt tích điện chuyển động trong môi trường vật chất với tốc độ lớn hơn tốc độ truyền sóng ánh sáng (tốc độ pha) trong môi trường đó. Bởi vì tốc độ pha của ánh sáng là u = c n {\displaystyle u={\frac {c}{n}}}

*
(với c {\displaystyle c}
*
là tốc độ của ánh sáng trong chân không và n {\displaystyle n}
*
là chiết suất của môi trường), nên điều kiện xuất hiện bức xạ Cherenkov là tốc độ v {\displaystyle v}
*
của hạt tích điện phải thỏa mãn yêu cầu:

Theo điều kiện (1), nếu môi trường có chiết suất


u,{\text{hay}}\ \beta n>1\ ({\text{với}}\ \beta ={\frac {c}{n}})}"> v > u , hay   β n > 1   ( với   β = c n ) {\displaystyle v>u,{\text{hay}}\ \beta n>1\ ({\text{với}}\ \beta ={\frac {c}{n}})}
*
u,{\text{hay}}\ \beta n>1\ ({\text{với}}\ \beta ={\frac {c}{n}})}"/>

(1)