Світіння Черенкова: ефект сверхсветових частинок

Світіння Черенкова пов’язано з цікавим фізичним явищем, коли швидкість заряджених частинок перевищує фазову швидкість світла в речовині. Зниження останньої величини відбувається заломлення променів. Цей ефект вперше був відкритий при вивченні люмінесценції рідин. В подальшому він придбав велике практичне значення в ядерній фізиці та астрономії.

Що це таке?

Світіння Черенкова являє собою випромінювання фотонів, що виникає при русі заряджених частинок з постійною швидкістю, що перевищує фазову швидкість світла в даному середовищі.

Це явище має універсальний характер, тобто під впливом опромінення, що має достатню енергію, будуть «світитися» всі типи прозорих середовищ, а не тільки рідини, як це було виявлено першовідкривачами.

Історія відкриття

Випромінювання сверхсветових частинок було відкрито в 1934 році. В науковій літературі це фізичне явище отримало назву по імені двох радянських учених – випромінювання Вавілова-Черенкова. Вони займалися вивченням люмінесценції при радіоактивному опроміненні рідких розчинів солей урану.

В ході дослідів були виявлені наступні відмінності виявленого Черенковим світіння:

  • незалежність спектру та інтенсивності від типу середовища і її температури;
  • зв’язок з рухом заряджених частинок;
  • поляризація світлової хвилі;
  • найбільша інтенсивність – у синьому спектрі;
  • пороговий характер (наприклад, випромінювання не з’являється, якщо енергія рентгенівського променя перевищує 30 Кев).

На основі цих фактів Живців зробив висновок, що дане явище – це не люмінесценція, а випромінювання фотонів електронами, які з’являються в результаті впливу гамма-променів.

Певну складність в проведенні експериментів представляло те, що для реєстрації радіоактивного світіння у Черенкова не існувало спеціальної апаратури. Вченому доводилося протягом декількох годин адаптувати очі до повній темряві, щоб помітити дуже слабке випромінювання. Колегами по науці виявлене явище було скептично сприйнято. Таке випромінювання помітили раніше французький фізик Малле і Марія Кюрі, але детальне вивчення його властивостей – це заслуга Черенкова.

Дивіться також:  Метод культури тканин: сутність і застосування

У 1958 р. трьом ученим-основоположникам, які запропонували теоретичне обґрунтування цього ефекту – Черенкову, Тамму і Франка – була вручена Нобелівська премія.