Si u bën dobi apo dëm njerëzve drita blu? Rrezatimi Cherenkov.

) në vitet 1880, por ky efekt u zbulua rastësisht, ndoshta nga Marie dhe Pierre Curie. Ai u studiua me kujdes nga Pavel Cherenkov në vitet 1930, dhe disa vjet më vonë efekti u shpjegua në detaje nga Ilya Mikhailovich Frank dhe Igor Evgenievich Tamm. Këta tre fizikanë morën çmimin Nobel në vitin 1958 për studimin e tyre të këtij fenomeni.

shënim përkth.: në burimet në gjuhën angleze, pothuajse gjithmonë, kur përshkruajnë rrezatimin Cherenkov, autorët nxitojnë të përmendin Curies dhe faktin se në fillim të shekullit të 20-të ata dukej se kishin vërejtur një lloj shkëlqimi blu në eksperimentet e tyre me radium. . Megjithatë, ata zakonisht nuk tregojnë burimin e këtij informacioni; Në raste të rralla ata shkruajnë se informacioni është marrë nga leximi i një libri fiction, një biografi e Curies, shkruar nga vajza e tyre, Eva.

Dhe në vetë biografinë thotë vetëm këtë për shkëlqimin blu:

"Dhe midis hambarit të errët, enët e qelqit me grimca të çmuara radiumi, të shtruara, në mungesë të dollapëve, thjesht mbi tavolina, në rafte druri të gozhduar në mure, shkëlqejnë me silueta kaltërosh fosforeshente, si të varura në errësirë." // “Pierre dhe Marie Curie”, përkth. nga frëngjishtja S. A. Shukarev, Evgeniy Fedorovich Korsh, ed. 1959

Cili ishte ky vëzhgim? Cherenkov studioi dritën blu që u shfaq kur objektet radioaktive (që përmbajnë atome, bërthamat e të cilëve kalbet në bërthama të tjera, duke nxjerrë jashtë grimcave me energji të lartë, duke përfshirë elektronet dhe pozitronet) u vendosën pranë ujit dhe materialeve të tjera transparente. Tani e dimë se çdo grimcë e ngarkuar elektrikisht, siç është një elektron, që lëviz me energji mjaft të lartë përmes ujit, ajrit ose një mjeti tjetër transparent, do të lëshojë dritë blu. Kjo dritë lëviz nga grimca në një kënd të caktuar në drejtimin e lëvizjes së saj.

Cfare po ndodh? Siç e kuptuan Frank dhe Tamm, ky është një bum fotoni, i ngjashëm me bumin e zërit që ndodh kur një avion supersonik udhëton më shpejt se shpejtësia e zërit, ose shqetësimi i krijuar nga një anije që lëviz nëpër ujë. Drita në një mjedis transparent do të udhëtojë me një shpejtësi të ndryshme nga drita në vakum për shkak të ndërveprimit midis dritës dhe grimcave të ngarkuara (elektrone dhe bërthama atomike) që përbëjnë mjedisin. Për shembull, drita udhëton rreth 25% më ngadalë në ujë sesa në vakum! Prandaj, është më e lehtë për një elektron me energji të lartë të udhëtojë më shpejt sesa drita në ujë pa e tejkaluar shpejtësinë e dritës në vakum. Nëse një grimcë e tillë kalon nëpër ujë, ajo krijon një valë shpërthimi elektromagnetik, e ngjashme me valën e shpërthimit të krijuar nga një avion supersonik në ajër të dendur. Kjo valë vjen nga grimca, ashtu si një valë zanore vjen nga një aeroplan, dhe mbart energji në shumë forma (gjatësi vale) të rrezatimit elektromagnetik, duke përfshirë dritën e dukshme. Më shumë energji krijohet në skajin vjollcë të ylberit sesa në skajin e kuq, prandaj drita duket kryesisht blu në sytë dhe trurin tonë.

Një rrezatim i tillë është jashtëzakonisht i dobishëm në fizikën e grimcave, sepse ofron një mënyrë të shkëlqyer për të zbuluar grimcat me energji të lartë! Jo vetëm që mund të shohim praninë e grimcave të ngarkuara me energji të lartë për shkak të dritës që ato lëshojnë, ne mund të kuptojmë shumë më tepër duke studiuar detajet e asaj drite. Një model i saktë rrezatimi mund të ndihmojë në përcaktimin (a) se çfarë rruge ndjek një grimcë në një mjedis, (b) sa energji mbart ajo dhe madje (c) diçka rreth masës së saj (pasi elektronet do të shpërndahen në mjedis dhe grimcat më të rënda do të sillen ndryshe). Disa eksperimente shumë të rëndësishme, përfshirë ato që më vonë morën çmimin Nobel, bazohen në këtë rrezatim. Këto përfshijnë eksperimente që luajtën një rol të madh në studimin e neutrinos, si Super-Kamiokande.

Rrezatimi Cherenkov është gjithashtu shumë i dobishëm në testimin e korrektësisë së teorisë së relativitetit të Ajnshtajnit në përshkrimin e natyrës. Rrezet kozmike, grimcat që fluturojnë nga hapësira e thellë (shpesh duke u përplasur me diçka në atmosferë dhe duke krijuar kaskada grimcash që mund të zbulohen nga detektorët në tokë), në raste të rralla mund të kenë energji jashtëzakonisht të lartë - 100 milionë herë më shumë energji se protonet në Tokë Përplasësi i madh i Hadronit. Këto grimca (me sa dimë ne) u krijuan shumë vite dritë larg nga Toka në ngjarje të fuqishme astronomike si supernova. Supozoni se shpejtësia e dritës nuk ishte një kufi i shpejtësisë universale, dhe këto grimca do të udhëtonin më shpejt se drita në vakum të hapësirës. Atëherë këto grimca me energji të lartë do të shkaktonin gjithashtu rrezatim Cherenkov. Dhe duke qenë se udhëtimi i tyre ishte kaq i gjatë, ata do të kishin humbur shumë energji nga ky rrezatim. Rezulton se kjo humbje energjie mund të ndodhë shumë shpejt, dhe se këto grimca nuk mund të udhëtonin më pas në distanca astronomike dhe të ruanin nivele kaq të larta energjie nëse shpejtësia e tyre nuk mbetej më e vogël se shpejtësia e dritës.

Shkurtimisht, nëse rrezet kozmike me energji ultra të lartë mund të udhëtonin më shpejt se drita, atëherë ne nuk mund të vëzhgonim asnjë rreze kozmike me atë energji, sepse ato do të duhej të humbnin të gjithë energjinë e tyre përpara se të arrinin në Tokë. Por ne po i shikojmë.

Këtu ka një kapje të vogël: ne jemi pothuajse të sigurt se shumica e tyre kanë një ngarkesë: vetitë e tyre tregojnë se ato marrin pjesë në ndërveprime të forta bërthamore dhe të vetmet grimca të qëndrueshme që mund të përshkojnë distanca të tilla janë protonet, dhe në përgjithësi, bërthamat e atomet, dhe të gjithë kanë një ngarkesë elektrike. Edhe nëse përfitoni nga ky truk, mund të lironi pak kufizimet, por ato do të mbeten ende mjaft të forta.

Nga kjo mund të konkludojmë: rrezet kozmike të energjive ultra të larta (si dhe të gjitha rrezet kozmike me energji të ulët në përgjithësi) nuk mund të udhëtojnë më shpejt se shpejtësia e dritës, të paktën shumë më shpejt. Dhe nëse kjo epërsi ekziston, atëherë vlerësimet e bëra në fund të viteve 1990 nga fizikanët e famshëm Sidney Coleman dhe Sheldon Glashow thonë se kjo vlerë mund të jetë e barabartë me dhjetë pjesë të një trilion trilion. Këto kufij ka të ngjarë të jenë përmirësuar që atëherë për shkak të të dhënave eksperimentale.

Po kështu, fakti që ne mund të vëzhgojmë elektrone me energji të lartë vendos një kufi në shpejtësinë e tyre në raport me shpejtësinë e dritës. Një nga deklaratat e fundit që lexova thoshte se nga vëzhgimet e elektroneve me energji deri në 0,5 TeV, rezulton se elektronet nuk mund të tejkalojnë shpejtësinë e dritës me më shumë se një pjesë në një mijë trilion.

Një pëllumb në një ëndërr simbolizon marrjen e lajmeve të mira, paqen, kënaqësinë e lumtur, pasurinë dhe suksesin në biznes.

Për të dashuruarit, një ëndërr e tillë parashikon besnikëri. Nëse i dashuri juaj po shkon në një udhëtim të gjatë, atëherë pas një ëndrre të tillë duhet të besoni se ai do të kthehet tek ju dhe udhëtimi i tij do të jetë fitimprurës.

Për të martuarit, një ëndërr për pëllumbat parashikon përkushtimin e bashkëshortëve.

Për biznesmenët, një ëndërr për pëllumbat premton një rritje të pasurisë.

Të shohësh atë duke fluturuar në ëndërr është një shenjë e marrjes së lajmeve të mira për suksesin.

Të shohësh një pëllumb në qiell është një shenjë ngushëllimi në dashuri.

Gërmimi i pëllumbave në një ëndërr premton lumturi për të dashuruarit dhe një martesë të lumtur për të martuarit.

Të ushqyerit e pëllumbave nga duart tuaja në ëndërr është një shenjë e ndryshimeve të mëdha në jetë, njohje dhe nder. Ndonjëherë një ëndërr e tillë tregon dashurinë e madhe të një personi për ju.

Nëse në ëndërr përpiqeni të mbyllni një pëllumb në një dollap ose dollap, dhe ai bie, atëherë shpresat tuaja për një martesë të lumtur me të dashurin tuaj nuk do të realizohen.

Për një nënë, një ëndërr për një pëllumb parashikon marrjen e lajmeve nga fëmija i saj i dashur.

Kapja e pëllumbave në ëndërr do të thotë humbje; vras - deri në ndarjen ose vdekjen e një shoku të ngushtë.

Pëllumbat që fluturojnë mbi shtëpinë tuaj, të ulur pranë dritares ose në çati, paraqesin marrjen e lajmeve nga të dashurit.

Të shohësh dy pëllumba që puthen në ëndërr është një shenjë e përkushtimit, reciprocitetit dhe dashurisë së të dashurit.

Të shohësh një turtull në ëndërr është një shenjë e dashurisë së butë për burrat dhe marrja e lajmeve të mira për gratë.

Interpretimi i ëndrrave nga Libri i ëndrrave familjare

Komuniteti shkencor global ka debatuar për dekada rreth rreziqeve dhe përfitimeve të ekspozimit ndaj dritës blu në trupin e njeriut. Përfaqësuesit e një kampi pretendojnë kërcënimin serioz dhe efektet shkatërruese të dritës blu, ndërsa kundërshtarët e tyre japin argumente të forta në favor të efekteve të saj shëruese. Cila është arsyeja e këtyre mosmarrëveshjeve? Kush ka të drejtë dhe si të kuptojmë nëse njerëzit kanë nevojë për dritë blu për të ruajtur shëndetin? Ose natyra ngatërroi diçka duke e përfshirë në spektrin e dukshëm të aksesueshëm për perceptimin njerëzor...

Figura 1. Rrezatimi elektromagnetik në diapazonin e gjatësisë së valës nga 380 në 760 nm

Të gjitha këto pyetje janë të një rëndësie të veçantë për njerëzit që vuajnë nga katarakti dhe mendojnë për implantimin e lenteve intraokulare (IOL). Shumë prodhues ofrojnë IOL të bëra nga materiale që nuk transmetojnë rrezatim elektromagnetik në intervalin e gjatësisë valore 420-500 nm, karakteristikë e dritës blu (thente të tilla janë të lehta për t'u njohur, ato kanë një nuancë të verdhë).

Por një nga liderët në tregun e lenteve artificiale, Abbott Medical Optics (AMO), po noton me vetëdije kundër valës, duke luftuar stereotipet dhe duke mbrojtur pozicionin e saj parimor dhe të bazuar mirë. AMO krijon lente transparente që, si lentet natyrale të syve të rinj të shëndetshëm, transmetojnë plotësisht dritën blu në rrezen e dukshme.

Duke iu përgjigjur kësaj pyetjeje, se çfarë e shkaktoi një zgjedhje kaq serioze, ndoshta do të arrijmë të rrëzojmë mitin për rreziqet e dritës blu, të pranuar më parë nga shumica si një postulat i pakundërshtueshëm.

Me kujdes! dritë blu

Ngjyrat e të gjitha objekteve të dukshme shkaktohen nga gjatësi vale të ndryshme të rrezatimit elektromagnetik. Duke hyrë në sy, drita e reflektuar nga këto objekte shkakton një reagim në qelizat e ndjeshme ndaj dritës të retinës, duke filluar formimin e impulseve nervore të dërguara përgjatë nervit optik në tru, ku formohet "fotografia" e zakonshme e botës - imazhin siç e shohim ne. Sytë tanë perceptojnë rrezatimin elektromagnetik në rangun e gjatësisë së valës nga 380 në 760 nm.
Meqenëse rrezatimi me valë të shkurtër (në këtë rast drita blu) shpërndahet më shumë në strukturat e syrit, ai përkeqëson cilësinë e shikimit dhe provokon simptoma të lodhjes vizuale. Por shqetësimet kryesore për dritën blu nuk lidhen me këtë, por me efektin e saj në retinë. Përveç shpërndarjes së fortë, rrezatimi me valë të shkurtër ka energji të lartë. Shkakton një reaksion fotokimik në qelizat e retinës, gjatë të cilit prodhohen radikale të lira që kanë një efekt të dëmshëm në fotoreceptorët - kone dhe shufra.

Epiteli i retinës nuk është në gjendje të përdorë produktet metabolike të formuara si rezultat i këtyre reaksioneve. Këto produkte grumbullohen dhe shkaktojnë degjenerim të retinës. Si rezultat i eksperimenteve afatgjata të kryera nga grupe të pavarura shkencëtarësh në vende të ndryshme, si Suedia, SHBA, Rusia dhe Britania e Madhe, u arrit të konstatohej se brezi më i rrezikshëm i gjatësisë valore ndodhet në pjesën blu-vjollcë. të spektrit nga afërsisht 415 në 455 nm.

Megjithatë, nuk është e thënë askund apo e konfirmuar në praktikë që drita blu me një gjatësi vale nga ky diapazon mund t'i privojë në çast një person një shikim të shëndetshëm. Vetëm ekspozimi i zgjatur dhe i tepruar ndaj syve mund të kontribuojë në shfaqjen e efekteve negative. Më e rrezikshmja nuk është as rrezet e diellit, por drita artificiale që buron nga llambat e kursimit të energjisë dhe ekranet e pajisjeve të ndryshme elektronike. Spektrat e një drite të tillë artificiale dominohen nga një grup i rrezikshëm i gjatësive të valëve nga 420 në 450 nm.

Figura 2. Efekti i rrezatimit me valë të shkurtër në strukturën e syrit

Jo e gjithë drita blu është e dëmshme për sytë!

Është vërtetuar se një pjesë e caktuar e diapazonit të dritës blu është përgjegjëse për funksionimin e duhur të bioritmeve, me fjalë të tjera, për rregullimin e "orës së brendshme". Disa vite më parë, teoria popullore ishte të zëvendësonit kafenë tuaj të mëngjesit duke qëndruar brenda me llamba blu. Në të vërtetë, rezultatet e shumë eksperimenteve tregojnë se drita blu i ndihmon njerëzit të zgjohen, i jep energji, përmirëson vëmendjen dhe aktivizon procesin e të menduarit, duke ndikuar në funksionet psikomotore. Ky efekt shoqërohet me ndikimin e dritës blu me një gjatësi vale të rendit (450-480 nm) në prodhimin e hormonit jetik melatonin, i cili është përgjegjës për rregullimin e ritmit cirkadian, si dhe ndryshimin e përbërjes biokimike të gjakut. , duke përmirësuar funksionimin e zemrës dhe të mushkërive, duke stimuluar sistemin imunitar dhe endokrin, duke ndikuar në proceset e përshtatjes gjatë ndryshimit të zonave kohore dhe madje duke ngadalësuar procesin e plakjes.

Vlen gjithashtu të theksohet roli i pazëvendësueshëm i dritës blu në sigurimin e ndjeshmërisë së lartë të kontrastit të ngjyrave dhe ruajtjen e mprehtësisë së lartë vizuale në muzg, si dhe në kushte me dritë të ulët.

E vërtetuar nga vetë natyra!

Një tjetër konfirmim i përfitimeve të dritës blu është fakti që lidhet me ndryshimet e lidhura me moshën në lentet natyrale. Me kalimin e viteve, lentet bëhen më të dendura dhe fitojnë një nuancë të verdhë. Si rezultat i kësaj, ndodh një ndryshim në transmetimin e dritës së syve - në to ndodh një filtrim i dukshëm i rajonit blu të spektrit. Lidhja midis këtyre ndryshimeve dhe prishjes së ritmeve cirkadiane tek të moshuarit është vërejtur për një kohë të gjatë. Është vërtetuar se njerëzit e tillë kanë shumë më tepër gjasa të kenë probleme me gjumin: zgjohen në mes të natës pa ndonjë arsye të dukshme, nuk mund të bien në gjumë të thellë për një kohë të gjatë, ndërsa gjatë ditës përjetojnë përgjumje dhe dremitje. fikur. Kjo ndodh duke reduktuar ndjeshmërinë e syve të tyre ndaj dritës blu, dhe për rrjedhojë duke reduktuar prodhimin e melatoninës në doza të nevojshme për të rregulluar një ritëm të shëndetshëm cirkadian.

Filtrimi duhet të jetë i arsyeshëm!

Aftësitë teknike moderne dhe informacioni shkencor në zgjerim të vazhdueshëm bëjnë të mundur krijimin e veshjeve speciale të syzeve që zvogëlojnë transmetimin e pjesës së dëmshme të spektrit të rrezatimit të dukshëm. Zgjidhje të tilla janë të disponueshme për të gjithë ata që kujdesen për ruajtjen e shëndetit të syve. Sa për njerëzit me lente intraokulare të instaluara, të njëjtat masa paraprake zbatohen për ta. Ekspozimi i tepërt ndaj diellit ose ekspozimi ndaj burimeve artificiale të dritës që përmbajnë dritë blu me valë të shkurtër mund të jenë të dëmshme për trupin e tyre. Por kjo nuk do të thotë që IOL-et e tyre duhet të bllokojnë plotësisht dritën blu që të hyjë në sy. Njerëzit me lente artificiale, ashtu si gjithë të tjerët, mund dhe duhet të përdorin mjete të jashtme të mbrojtjes optike.

Por t'i privosh plotësisht aftësinë për të perceptuar dritën blu të dukshme (dhe të dobishme!) do të thotë ekspozimi i shëndetit të tyre ndaj një rreziku serioz. E thënë thjesht, një person mund të vendosë gjithmonë syze dielli, por ai nuk mund të heqë lentet intraokulare nga syri i tij edhe nëse dëshiron.

Figura 3: Njerëzit me IOL duhet të përdorin mbrojtje optike të jashtme.

E gjithë sa më sipër ka të bëjë me përgjigjen e pyetjes në lidhje me zgjedhjen e IOL-ve, për përfitimet e atyre prej tyre, vetitë e të cilave janë sa më afër vetive të lenteve natyrale, dhe gjithashtu se sa e rëndësishme është të mos harroni të monitoroni shëndetin tuaj. çdo ditë!

Ku po shikojnë mitethyesit?!

Si përfundim, do të doja të shtoja edhe disa fjalë, jo për mjekësinë, por për komponentin e marketingut të debatit për dritën blu. Praktika e implantimit të lenteve intraokulare daton në mesin e shekullit të kaluar. Ndërsa teknologjia ka avancuar, njohuritë shkencore janë zgjeruar dhe materialet janë përmirësuar, IOL janë bërë gjithnjë e më efektive dhe të sigurta.

Megjithatë, fillimisht kishte një sërë vështirësish që duheshin kapërcyer. Një prej tyre ishte zhvillimi i një polimeri të qëndrueshëm, transparent, biokompatibël të përshtatshëm për prodhimin e lenteve artificiale. Vetëm për stabilizim, substanca të veçanta që kishin një ngjyrë të verdhë u përzien në këtë polimer. Për arsye fizike natyrore, IOL të tilla nuk transmetonin dritë blu në sy.

Dhe prodhuesit, të cilët në pjesën më të madhe krijonin njëkohësisht veshje speciale mbrojtëse për lentet e syzeve, duhej të shpjegonin disi "domosdoshmërinë" e një filtrimi të tillë, pasi ata ende nuk mund ta eliminonin atë. Më pas lindi doktrina e rreziqeve të dritës blu për retinën, e cila u bë e njohur gjerësisht dhe ende i frikëson të pa iniciuarit me mite të tmerrshme që nuk janë vërtetuar plotësisht.

Literatura:

1. Revista “Veko”, nr. 4/2014, “Kujdes dritë blu!”, O. Shcherbakova.
2. Një krahasim i efekteve të dritës blu dhe kafeinës në funksionin njohës dhe vigjilencën te njerëzit, C. Martyn Beaven, revista Johan Ekström PLOS ONE, 7 tetor 2013.
3. Udhëzues për mjekët "Fototerapia", V. I. Krandashov, E. B. Petukhov, M.: Mjekësi 2001.
4. Revista “Shkenca dhe Jeta”, Nr.12/2011.

rreze X Rrezatimi gama Jonizues Relikt Zhvendosja magnetike Dy foton spontane I detyruar

Efekti Vavilov-Cherenkov(Rrezatimi Vavilov-Cherenkov) është një shkëlqim i shkaktuar në një mjedis transparent nga një grimcë e ngarkuar që lëviz me një shpejtësi që tejkalon shpejtësinë fazore të dritës në këtë mjedis. Rrezatimi Cherenkov përdoret gjerësisht në fizikën e energjisë së lartë për të zbuluar grimcat relativiste dhe për të përcaktuar shpejtësinë e tyre.

Historia e zbulimit

Në vitin 1958, Cherenkov, Tamm dhe Frank u nderuan me Çmimin Nobel në Fizikë "për zbulimin dhe interpretimin e tyre të efektit Cherenkov". Manne Sigbahn i Akademisë Mbretërore Suedeze të Shkencave vuri në dukje në fjalimin e tij se “zbulimi i fenomenit të njohur tani si efekti Cherenkov ofron një shembull interesant se si një vëzhgim fizik relativisht i thjeshtë, nëse bëhet në mënyrë korrekte, mund të çojë në zbulime të rëndësishme dhe të hapë të reja. rrugë për kërkime të mëtejshme.

Mekanizmi dhe gjeometria e rrezatimit

Teoria e relativitetit thotë: asnjë trup i vetëm material, duke përfshirë grimcat e shpejta elementare të energjive të larta, nuk mund të lëvizë me një shpejtësi të barabartë me shpejtësinë e dritës në vakum. Por ky kufizim nuk vlen për shpejtësinë e lëvizjes në mjedise transparente. Në gotë ose ujë, për shembull, drita udhëton me 60-70% të shpejtësisë së dritës në një vakum dhe nuk ka asgjë që të pengojë një grimcë të shpejtë (si një proton ose elektron) të lëvizë më shpejt se drita në një mjedis të tillë. .

Në vitin 1934, Pavel Cherenkov kreu kërkime mbi ndriçimin e lëngjeve nën ndikimin e rrezatimit gama dhe zbuloi një shkëlqim të dobët blu (i cili tani quhet pas tij) i shkaktuar nga elektronet e shpejta të rrëzuara nga atomet e mediumit nga rrezatimi gama. Pak më vonë doli se këto elektrone lëviznin me një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e dritës në medium. Ishte si ekuivalenti optik i valës së goditjes që një aeroplan supersonik shkakton në atmosferë kur thyen barrierën e zërit. Ky fenomen mund të imagjinohet në analogji me valët e Huygens-it, duke u larguar nga jashtë në rrathë koncentrikë me shpejtësinë e dritës, me çdo valë të re të emetuar nga pika tjetër përgjatë rrugës së grimcës. Nëse një grimcë fluturon më shpejt se shpejtësia e dritës në një mjedis, ajo kapërcen valët. Majat e amplitudës së këtyre valëve formojnë vijën valore të rrezatimit Cherenkov.

Rrezatimi divergjent në një kon rreth trajektores së grimcës. Këndi në kulmin e konit varet nga shpejtësia e grimcave dhe nga shpejtësia e dritës në mjedis. Kjo është pikërisht ajo që e bën rrezatimin Cherenkov kaq të dobishëm nga pikëpamja e fizikës së grimcave elementare, pasi, pasi të keni përcaktuar këndin në kulmin e konit, shpejtësia e grimcave mund të llogaritet prej saj.

Aplikacion

Rrezatimi Vavilov-Cherenkov ka gjetur aplikime të ndryshme në fizikën eksperimentale bërthamore dhe të grimcave. Është baza për funksionimin e të ashtuquajturave numërues Cherenkov, domethënë detektorë të grimcave të ngarkuara relativiste, rrezatimi i të cilave regjistrohet duke përdorur fotomultiplifikues. Qëllimi kryesor i njehsorëve Cherenkov është të ndajë grimcat relativiste me të njëjtin moment, por me shpejtësi të ndryshme. Le të kalojë, për shembull, një rreze e përbërë nga protone relativiste dhe -mezone përmes një fushe magnetike uniforme tërthore. Drejtimet e trajektoreve të grimcave kaluese do të përcaktohen vetëm nga impulset e tyre, por nuk do të varen nga shpejtësitë e tyre. Duke përdorur diafragma, mund të izolohen protonet dhe -mezonet me të njëjtin moment. Për shkak të ndryshimit në masa, shpejtësitë e -mezoneve do të jenë pak më të mëdha se shpejtësitë e protoneve. Nëse rrezja që rezulton drejtohet në një gaz dhe indeksi i thyerjes n i gazit zgjidhet në atë mënyrë që të jetë, atëherë -mezonet do të prodhojnë rrezatim Vavilov-Cherenkov, por protonet jo. Kështu, numëruesi do të regjistrojë vetëm -mesone, por nuk do të regjistrojë protonet.

Pavarësisht dobësisë ekstreme të shkëlqimit, detektorët e dritës janë mjaft të ndjeshëm për të zbuluar rrezatimin e krijuar nga një grimcë e vetme e ngarkuar. Janë krijuar instrumente që bëjnë të mundur përcaktimin e ngarkesës, shpejtësisë dhe drejtimit të lëvizjes së një grimce dhe energjinë totale të saj duke përdorur rrezatimin Vavilov-Cherenkov. Përdorimi i këtij rrezatimi për të kontrolluar funksionimin e reaktorëve bërthamorë është praktikisht i rëndësishëm.

Shënime

Shiko gjithashtu

• Koni Mach

Fizika (teorike eksperimentale)
Seksionet kryesore	Mekanika Termodinamika Fizika statistikore Elektrodinamika Lëkundjet dhe valët Fizika kuantike Fizika atomike Fizika bërthamore Fizika e grimcave Teoria e fushës
Mekanika	Mekanika klasike Teoria speciale e relativitetit Teoria e përgjithshme e relativitetit Mekanika relativiste Mekanika kuantike Mekanika e vazhdueshme
Termodinamika dhe fizika statistikore	Fizika molekulare Kinetika fizike Fizika e lëndës së kondensuar
Teoria e fushës	Teoria klasike e fushës Teoria kuantike e fushës
Elektrodinamika	Elektrostatika Magnetostatika Elektrodinamika e mediave të vazhdueshme Optika Elektrodinamika kuantike
Lëkundjet dhe valët	Optika Akustika Radiofizika Teoria e lëkundjeve
Fizika e aplikuar	Fizika e plazmës Fizika e laserit
Shkencat e ngjashme	Fizikë kimike Kimi fizike Fizika matematikore Astrofizikë Gjeofizikë Biofizikë Fizikë atmosferike Metrologji Shkenca materiale
Shiko gjithashtu	Kozmologji Dinamika jolineare

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Shihni se çfarë është "efekti Vavilov-Cherenkov" në fjalorë të tjerë:

Rrezatimi elektromagnetik Sinkrotron Ciklotron Bremsstrahlung Termike Monokromatik Cherenkov Transition Radio Emetimi i mikrovalës Terahertz ... Wikipedia

Efekti Vavilov-Cherenkov- Vavilovo Čerenkovo ​​'reiškinys statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. Vavilov Tcherenkov efekt vok. Efekti Vavilov Tcherenkov, m rus. Vavilov Cherenkov efekt, m pranc. effet Vavilov et Tcherenkov, m… Terminali i radioelektronikut

- (Efekti Cherenkov-Vavilov), emetimi i dritës nga një grimcë e ngarkuar elektrike që ndodh kur ajo lëviz në një mjedis konstant. një shpejtësi v që tejkalon shpejtësinë fazore të dritës në këtë mjedis (shpejtësia e përhapjes së valëve të dritës). Zbuluar në vitin 1934 në... ... Enciklopedi fizike

- (Efekti Vavilov Cherenkov), ndodh kur grimcat e ngarkuara lëvizin në një substancë me një shpejtësi që tejkalon shpejtësinë fazore të dritës (shih SHPEJTËSIA E FAZËS) në këtë substancë. Zbuluar në 1934 nga P. A. Cherenkov (shih CHERENKOV Pavel Alekseevich) në... ... fjalor enciklopedik

- (Efekti Cherenkov-Vavilov, nganjëherë i quajtur rrezatim Vavilov-Cherenkov) emetim i dritës nga një grimcë e ngarkuar elektrike që ndodh kur ajo lëviz në një mjedis me një konstante. shpejtësi?, duke tejkaluar shpejtësinë fazore të dritës në këtë medium (shpejtësia... ... Enciklopedi fizike

EFEKTI- (1) fizike dukuri a rezultat, pasojë e ndonjë shkaku, veprimi, ndikimi etj.; (2) E. fotoelektrike e brendshme shih, (3) E. emetimi dynatron i elektroneve në pajisjet elektronike nga sipërfaqja e një elektrode metalike në ... ... Enciklopedia e Madhe Politeknike

Rrezatimi elektromagnetik Sinkrotron Ciklotron Bremsstrahlung Ekuilibrion monokromatik Cherenkov Transicion Radio Mikrovalë Terahertz Infrared Ultra e dukshme ... Wikipedia

Efekti Vavilov-Cherenkov u zbulua në vitin 1934 nga fizikani sovjetik Pavel Alekseevich Cherenkov, i cili punoi në laboratorin e drejtuar nga akademiku Sergei Ivanovich Vavilov.

Historia e zbulimit

Pavel Alekseevich Cherenkov

Gjatë një eksperimenti për të studiuar luminescencën (shkëlqimin "të ftohtë") të lëngjeve nën ndikimin e rrezatimit gama, shkencëtari i ri zbuloi një shkëlqim të bukur blu, i cili ishte mjaft i dobët. Mund të vërehet në të gjitha lëngjet e pastra transparente. Për më tepër, ndryshe nga luminescenca, shkëlqimi i këtij shkëlqimi ishte praktikisht i pavarur nga përbërja kimike e lëngut. Dhe as temperatura dhe as shtimi i papastërtive nuk ndikuan në intensitetin e tij. Përveç kësaj, nëse luminescenca ndodh në mënyrë uniforme në të gjitha drejtimet, atëherë rrezatimi i ri u polarizua dhe drejtohej përgjatë rrezes së elektronit. Duke përmbledhur vëzhgimet e tij, Cherenkov arriti në përfundimin se drita nuk emetohet nga lëngu, por nga elektronet e shpejta që lëvizin në të. U quajt rrezatimi i hapur Efekti Vavilov-Cherenkov .

Natyra e këtij fenomeni u shpjegua në vitin 1937 nga fizikanët sovjetikë Igor Evgenievich Tamm dhe Ilya Mikhailovich Frank.

Igor Evgenievich Tamm

Ilya Mikhailovich Frank

Rrezatimi Vavilov-Cherenkov

Klikoni në imazh

Si të shpjegohet efekti Vavilov-Cherenkov?

Ne e dimë se në një vakum, drita udhëton me shpejtësinë më të lartë që mund të arrihet. Sipas teorisë së relativitetit, asnjë trup material, duke përfshirë grimcat elementare të shpejta (për shembull, protonet ose elektronet), nuk mund të lëvizë më shpejt se shpejtësia e dritës. Por në çdo medium tjetër transparent, drita udhëton me një shpejtësi më të ulët. Për shembull, shpejtësia e dritës në ujë është një e treta më e vogël se shpejtësia e saj në vakum. Prandaj, shpejtësia e protoneve ose elektroneve mund të tejkalojë shpejtësinë e dritës në këtë medium.

Vetëm një situatë e tillë u vu re në eksperimentin e Cherenkov. Elektronet e shpejta, të rrëzuara nga atomet e mediumit nën ndikimin e rrezatimit gama, lëviznin me një shpejtësi që tejkalonte shpejtësinë e dritës në këtë medium.

Sipas parimit të Huygens, në çdo pikë të sipërfaqes që arrihet nga një valë sferike, lind një valë e re. Kështu, çdo pikë në trajektoren e elektronit mund të konsiderohet burimi i një vale që lind në momentin që kalon nëpër të. Të gjitha këto valë udhëtojnë me të njëjtën shpejtësi u = c/n , Ku u - shpejtësia e përhapjes së valës; Me - shpejtësia e dritës; n - indeksi i thyerjes së mediumit.

Nëse një grimcë lëviz më shpejt se valët e dritës, atëherë ajo i kapërcen valët në kohë t distanca nga pika A në pikën E do të jetë e barabartë me v t , Ku v - shpejtësia e grimcave. Rrezja e një vale sferike të emetuar nga pika A do të jetë e barabartë me R = u t , ose c/n·t . Majat e amplitudave të këtyre valëve formojnë frontin e valës (sipërfaqja e valës në të cilën arrijnë dridhjet). Quhet fronti i valës Cherenkov. Duket si një kon me majën e tij në pikën E. Normalet e gjeneratave të konit tregojnë drejtimin e lëvizjes së valëve të dritës.

Këndi ndërmjet normales dhe drejtimit të lëvizjes së grimcave varet nga shpejtësia e grimcave dhe shpejtësia e dritës në mjedis. Prandaj, duke llogaritur këtë kënd, ne mund të llogarisim shpejtësinë e grimcës.

Marrëdhënia midis madhësisë së këtij këndi dhe shpejtësisë së grimcave përcaktohet nga formula:

Zbatimi praktik i efektit Vavilov-Cherenkov

Shkëlqimi Cherenkov është mjaft i dobët. Dhe për ta parë atë, Cherenkov duhej të ulej në errësirë ​​për një kohë të gjatë, në mënyrë që "fotocelula" më e ndjeshme në atë kohë - syri i tij - të mund ta shihte këtë rrezatim. Por në mesin e shekullit të njëzetë, u krijuan fotoshumëzues, të cilët bënë të mundur regjistrimin edhe të fotoneve individuale. Kjo i dha shtysë zbatimit praktik të fenomenit të zbuluar nga shkencëtari. Si rezultat, u shfaqën detektorë Cherenkov, të cilët filluan të përdoren për të zbuluar grimcat relativiste (grimcat që lëvizin me një shpejtësi të krahasueshme me shpejtësinë e dritës).

Detyrë Detektor Cherenkov , ose Detektor i rrezatimit Cherenkov, - ndajnë grimcat e rënda nga ato më të lehta, duke përcaktuar indirekt masat e tyre. Për ta bërë këtë, përcaktohet këndi i rrezatimit të dritës Cherenkov dhe llogaritet shpejtësia e grimcave. Më pas, bazuar në lakimin e trajektores së grimcës në fushën elektromagnetike, merret madhësia e momentit të saj, e cila bën të mundur llogaritjen e masës së saj dhe identifikimin e vetë grimcës.

Rrezatimi Cherenkov përdoret për të përcaktuar përmbajtjen e radionuklideve në ujë drejtpërdrejt, pa përdorimin e detektorëve të veçantë.

Efekti Vavilov-Cherenkov përdoret gjerësisht në fizikën bërthamore dhe të grimcave.

Detektorë Cherenkov janë instaluar në observatorë. Ato përdoren në të gjithë botën. Për shembull, në Japoni, në laboratorin në Kamioka, ekziston një detektor "Super-Kamiokande", i cili mund të mbajë 50 mijë tonë ujë dhe 11,000 elementë të ndjeshëm ndaj dritës.

Rrezatimi Cherenkov vërehet në ftohësin e një reaktori bërthamor. Përdoret për të kontrolluar funksionimin e reaktorëve bërthamorë.

Në 1958, Vavilov, Tamm dhe Frank u bënë laureatë të Çmimit Nobel në Fizikë, i cili iu dha atyre "për zbulimin dhe interpretimin e efektit Cherenkov".

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve