Վավիլով-Չերենկովի էֆեկտ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Վավիլով-Չերենկովի Էֆեկտ, Վավիլռվ Չերենկովի ճառագայթում, որևէ միջավայրով շարժվող էլեկտրականապես լիցքավորված մասնիկի՝ լույս ճառագայթելու երևույթը, երբ նրա արագությունը գերազանցում է լույսի փուլային արագությանը այդ միջավայրում։

Հայտնագործումը[խմբագրել]

Հայտնագործել է Պ․ Ա․ Չերենկովը 1934 թվականին, երբ ուսումնասիրում էր լուծույթների լյումինեսցենցումը՝ 7-ճառագայթների ազդեցությամբ հեղուկների թույլ երկնագույն լուսարձակում։ Վավիչովի նախաձեռնությամբ Չերենկովի ձեռնարկած առաջին իսկ փորձերը բացահայտեցին այդ ճառագայթմանը բնորոշ մի շարք առանձնահատկություններ։ Լուսարձակումը դիտվում է բոլոր թափանցիկ մաքուր հեղուկներում, ընդ որում լույսի պայծառությունը քիչ է կախված նրանց քիմիական բաղադրությունից։ ճառագայթումը բևեռացած էլեկտրական վեկտորն ուղղված է առավելապես առաջնային փնջի ուղղությամբ, և, ի տարբերություն լյումինեսցենցման, չի դիտվում ոչ ջերմաստիճանային, ոչ էլ խառնուրդային մարում։ Այս տվյալների հիման վրա Վավիլովը հանգել է այն հիմնարար եզրակացությանը, որ հայտնաբերված երևույթը հեղուկի լյումինեսցենցում չէ․ լույսը ճառագայթում են հեղուկում շարժվող արագ էլեկտրոնները (այդպիսի էլեկտրոններ առաջանում են 7-ճառագայթների ներգործությամբ՝ Քոմփթոնի էֆեկտի հետևանքով)։

Երևույթի մեխանիզմ[խմբագրել]

Երևույթի մեխանիզմը պարզաբանել են Ի․ Ե․ Տամմը և Ի․ Մ․ Ֆրանկը 1937, տալով այդ երևույթի քանակական տեսությունը՝ հիմնված դասական էլեկտրադինամիկայի հավասարումների վրա։ Միևնույն արդյունքին է հանգեցրել նաև երևույթի քվանտային դիտարկումը։ Ելնելով Հյուգենս֊-Ֆրենեփ սկզբունքից՝ կարելի է գտնել, որ Վավիլով-Չերենկովի ճառագայթումն առաքվում է լիցքավորված մասնիկի շարժման նկատմամբ այնպիսի 0 անկյունով, որը բավարարում է

cos0 =c / nv:

առնչությանը (c-ն լույսի արագությունն է վակուումում, ո-ը՝ միջավայրի բեկման ցուցիչը ճառագայթման տվյալ հաճախականության համար, իսկ v-ն՝ մասնիկի արագությունը)։ ճառագայթում առաջանում է, երբ

v > c / n :

Վավիլով Չերնեկովի էֆեկտի հիման վրա ստեղծվել են փորձնական մեթոդներ, որոնք լայնորեն կիրառվում են միջուկային ֆիզիկայում ինչպես մասնիկների գրանցման, այնպես էլ նրանց բնույթի ուսումնասիրման համար։ Վավիլով-Չերենկովի ճառագայթումը մաքուր վիճակում կարելի է դիտել միայն իդեալական դեպքերում, երբ մասնիկը շարժվում է հաստատուն արագությամբ անվերջ երկար միջավայրում։ Իսկ երբ մասնիկը հատում է միջավայրի մակերեվույթը, առաջանում է անցումային ճառագայթում։ Որոշ դեպքերում (օրինակ, միջավայրի բարակ շերտում) անցումային ճառագայթումն անբաժանելի է Վավիլով-Չերենկովի ճառագայթումից։ Վավիլով-Չերնեկովի էֆեկտ առաջացնող ֆիզիկ, պատճառը հանգեցնում է նաև միջավայրի բևեռացման էֆեկտի՝ լիցքավորված մասնիկների էներգիայի, այսպես կոչված, իոնացման կորուստների դեպքում (է․ Ֆերմի, 1940)։ Վավիլով-Չերենկովի էֆեկտը փորձնականորեն և տեսականորեն ուսումնասիրվել է ինչպես օպտիկական համասեռ միջավայրերի, այնպես էլ բյուրեղների համար։ Վավիլով Չերնեկովի էֆեկտի հիմքում ընկած տեսական պատկերացումները սերտորեն առնչվում են այլ երևույթների հետ (Մախի ալիքները ձայնագիտության մեջ, պլազմայում մասնիկների շարժման կայունության հարցերը, մասնիկների արագացուցիչների տեսության որոշ խնդիրներ, էլեկտրամագնիսական ալիքների գեներացումը և ուժեղացումը), որոնց նշանակությունը մեծ է արդի ֆիզիկայում։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png