Promieniowanie Czerenkowa

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Promieniowanie Czerenkowa jest to promieniowanie elektromagnetyczne emitowane, gdy naładowana cząstka (przykładowo elektron) porusza się w ośrodku materialnym z prędkością większą od prędkości fazowej światła w tym ośrodku. Warunek ten wyraża wzór:

\(v>v_f=\frac{c}{n}\)

gdzie:

\(v\) – prędkość naładowanej cząstki

\(v_f\)– prędkość fazowa światła w substancji, w której cząstka się porusza

n – współczynnik załamania światła substancji

c – prędkość światła w próżni

Cząstka mająca ładunek elektryczny poruszając się ośrodku dielektrycznym polaryzuje atomy znajdujące się blisko swojego toru poruszania się. Po jej przelocie atomy te powracają do poprzedniego stanu emitując przy tym kwant energii. Z poniższego rysunku widać, jak cząstka poruszając się w prawo emituje w każdym momencie falę kulistą.

                                                                    

Czoła fal emitowanych w poszczególnych momentach kolejno w punktach 0,1,2,3,4,5 równocześnie dochodzą do powierzchni stożkowej (niebieska linia). W czasie t cząstka pokonuje odległość od punktu 0 do punktu 5.

Promieniowanie Czerenkowa ma zastosowanie w fizyce cząstek elementarnych w licznikach służących do detekcji i wyznaczania prędkości wysokoenergetycznych, naładowanych cząstek. W astrofizyce wykorzystuje się je do detekcji wysokoenergetycznych kwantów gamma.

 

Może Ci się przydać: