Page Rank اعزام به دوره های فشرده آموزش زبان انگلیسی در کالج زبان لندن شعبه کوالالامپور
[خانه] [انجمن فیزیکدانان جوان ایران] [چت روم هوپا] [درباره ما] [سفارش آگهی] [تماس با ما] [ورود] [عضویت]
جستجو :

پدیده ی چرنکوف

اشعه ی چرنکوف (Cherenkov Radiation) اولین بار در چندی قبل از سال 1900 میلادی در آزمایشات ماری و پیر کوری (Mary-Pierre Curie) هنگامیکه آنها پرتوزایی مواد رادیواکتیویته را بررسی می کردند دیده شد.  

منبع: پارس اسکای
http://www.parssky.com/news/articles/default.aspx/?NewsID=1161849103&Cat=Astrophysics

 
 

طبیعت پدیده ی جدید به صورت تشعشع اما نامشخص بود.

 

اولین تلاش برای درک ماهیت این پدیده ی جدید در سال 1926 میلادی توسط مالت (Mallet) انجام شد.

او فهمید نوری که از مواد مجاور یک منبع رادیواکتیو منتشر می شوند همیشه به صورت آبی فام – سفید و طیف آنها پیوسته است.

به همین دلیل این خاصیت فلئورسانس (Fluorescence) نبود. (در خاصیت فلئورسانس در بین رنگ ها در طیف ماده گستگی وجود دارد).

او همچنین فهمید که این پدیده ین نوع پرتوزایی است اما از طبیعت آن چیزی در نیافت!

این ناشناختگی تا سالهای 1937-1934 ادامه داشت تا آنکه آزمایشات پی. ای. چرنکوف (P.A.Cherenkov) در سال 1934 و در تکمیل آن نظریات آی. ای. تم (I.E.Tamm) و آی. ام. فرانک (I.M.Frank) در سال 1937 طبیعت این تشعشعات را آشکار کرد.

اگرچه اثرات آن تا سال 1958 به خوبی شناخته نشد. در میان آن نیز آزمایشات زیادی انجام گرفت.

برای مثال در سال 1947 اولین وسیله برای شناخت این تشعشعات توسط گتینگ (Getting) اختراع شد. وظیفه ی این دستگاه اکتشاف ذره ای بود که از خود تشعشعات چرنکوف منتشر می کرد.

البته لازم به ذکر است که اولین دستگاهی که موفق به انجام این کار شد (توانست دنباله ای از این تشعشعات را در گاز پیدا کند) را اسکل (Ascoll) در سال 1953 اختراع کرد.

اگرچه در همان سال دستگاه دیگری توسط گالبیراث (Galbraith) و جلی (Jelley) اختراع شد که توانست این تشعشعات را همراه با افزایش نور در نزدیکی آسمان مشاهده کند.

از آن به بعد آزمایشات همگی سعی می کردند که تشعشعات چرنکوف را در اتمسفر دنبال کنند.

 

قبل از معرفی تشعشعات چرنکوف باید این مطلب را ذکر کرد که این تشعشعات هیچ ارتباطی با برامزاشتراهلونگ (Bremsstrahlung) ندارند. اثر مذکور اثری است که در آن پرتوزایی با حرکت الکترون ها و برخورد اتم ها ایجاد می شوند.

اما اثر چرنکوف پرتوزایی را با توجه به حرکت ذرات در میادین بررسی می کند.

تفاوت بین این دو نوع پرتوزایی هنگامی بسیار مشخص می شود که دو جرم بسیار بزرگ را برای ذرات در نظر بگیریم.

در این صورت ذره ی تحت تاثیر برامشترالنگ ناپدید می شود اما ذره ی متاثر از چرنکوف بدون تاثیرپذیری باقی می ماند.

تشعشع چرنکوف همراه با حرکت تاکیونی ذرات باردار در اتمسفر منتشر می شوند. (حرکت تاکیونی حرکتی با سرعت بالاتر از نور است).

پرتوزایی تحت تاثیر مقدار n در معادله ی (1.1) می باشد که در آن مقدار انکسار (n) متناسب با چگالی اتمسفر است.

شکل هندسی ساده از این فرآیند برای این است که ذرات ماورای روشنایی حرکت می کنند(به صورت Superluminal) که در این حرکت یک تصادم (تلاطم) معمولی در امواج به دلیل انرژی کم در پشت ذرات ایجاد می شود. (تصادم امواج در امواج پشت ذرات بعد از حرکت ایجاد می شود).

 

شکل: ساختمان هایجن ها (Huygens) برای مشخص کردن ارتباط :

 

(از این شکل با توجه به مسیر حرکت ذره می توان فهمید که این تشعشعات تنها در زوایای خاصی (θ) با نام زاویه ی چرنکوف منتشر می شوند. این زاویه مکانهایی را نشان می دهد که در آنها امواج از نقاط دلخواه مانند P1,P2,P3 بر مسیر AB وابسته و مرکب در مقابل خط مسطح BC هستند. این وابستگی هنگامی رخ می دهد که ذره از A به B حرکت کند که زمان حرکت این ذره برابر با زمانی است که نور طول می کشد تا از A به C سفر کند).

 

 

 

 

اگر سرعت ذره V یا β.C باشد که در آن C سرعت نور در خلا و (C/n) سرعت اشعه ی چرنکوف به صورت میانگین است. آنگاه می توانیم زاویه ی چرنکوف را با توجه به محاسبات هندسی بنویسیم:

معادله ی (1.1):

 

 

معادله ی (1.2): 

 

 

که در آن n میانگین مقدار انحراف و TΔ زمانی است که طول می کشد تا ذره از A به B برسد.

از معادله ی (1.2) می توانیم چند نکته را اشاره کنیم:

 

1) برای هر میانگین مقدار انحراف n یک سرعت آستانه ای وجود دارد.

 

 

که در آن تشعشعی در کار نخواهد بود.

در این سرعت مداری مسیر حرکت تشعشع بر مسیر حرکت ذره منطبق می شود. برای دیدن این پدیده باید معادله ی (1.2) را به شکل زیر بنویسیم: معادله ی (1.3):

 

بنابراین این فرآیند می تواند در ساختمان آستانه ای استفاده شود.

البته تشعشع چرنکوف تنها زمانی مشخص می شود که ذره با سرعت بیشتری از (C/n) حرکت کند.

 

2) برای یک ذره ی فرا نسبیتی که در آن β = 1 است حداکثر زاویه ی پرتوزایی را خواهیم داشت:

معادله ی (1.4):

 

 

تشعشعات در ناحیه ی طیفی پدید و نیمه پدید رخ می دهد که در آن میانگین مقدار انکسار بیشتر از یک است.

یک میانگین واقعی همواره پراکنده کننده است. بنابراین این تشعشات محدود به فرکانس های (طول موج های) n(u) > (1/β) می باشد.

در ناحیه ی طیفی اشعه ی X (ایکس) n(u) همیشه بزرگتر از یک است و به همین دلیل جز اشعه های ممنوعه می باشد. (از نظر طول موج).

بنابراین پرتوزایی در ناحیه ی اشعه ی X غیر ممکن برای n کمتر از اشتراک می باشد و در غیر این صورت معادله ی (1.4) توجیه نخواهد شد.

 

تنها دو نکته مانده تا موفقیت تکمیل شود.

علاوه بر این بیان کرده ایم که نقطه ی (i) و طول مسیر ذره (l) باید به طور میانگین در مقایسه با طول موج (λ) اشعه زیادتر باشد.

در غیر این صورت انحراف زمان برای ذره در سمت افق و در فواصل متوالی (λ) باید نسبت به دوره ی انتشار نور (λ/C) کمتر باشد.

 

اگر به معادله ی ماکسول (Maxwell) در مورد امواج الکترومغناطیس (Electromagnetic waves) توجه کنیم ذرات باردار در هنگام حرکت با سرعت ثابت نباید بدرخشند.

همین امر اثباتی است بر اینکه تشعشعات چرنکوف به طور کامل با برامزاشتراهلونگ (تابش ترمزی) متفاوت هستند.

 

بخش اصلی در این کار بر تخمین متغیر پایه گذاری شده است و کشف میزان انزوای کیهانی در مقابل انرژی کم می تواند تشعشعات چرنکوف را برای ما در اتمسفر مجسم کند.

تلسکوپ (IACT) MAGIC و ما می خواهیم روشی جدید برای نقض انزوا به همراه منابع اضافی از انرژی کم را بیان کنیم.

 

قبل از تمام کردن این مطلب ما می خواهیم به طور مختصر ظاهری از تشعشات چرنکوف را توضیح دهیم.

 

در صورتیکه تشعشعات چرنکوف طیف انرژی و مقداری از ذرات پرتوزا را داشته را داشته باشند تعداد فوتون هایی که با تغییر ذرات باردار منتشر می شوند (Ze) همراه با وقفه ی انرژی یا مترادف λ برای فوتون ها برابر است با: معادله ی (1.5):

 
 

شکل: متغیر طیف فوتون چرنکوف

خط پیوسته نشان دهنده ی جذب اوزون و پراکندگی ریلی (Rayleigh) - می (Mie) می باشد.

 

برای مورد مخصوص حرکات الکترون ها در طول یک مسیر به طول l همراه با یک ناحیه ی طیفی پیدا می شود. توسط طول موج های 1λ و 2λ خواهیم داشت: معادله ی (1.6):

 

 

 

که در آن α (آلفا) مقدار ثابت برابر با:

 

 

می باشد و n میانگین مقدار انکسار است. (که این همان وظیفه ی انرژی فوتون و یا مترادف فرکانس می باشد).

این بدان معناست که بخش عظیمی از چرنکوف و فوتون ها در رده ی اشعه های ماورای بنفش منتشر می شوند. زیرا:

 
 

و طیف منتهایی (حداکثری) در اطراف 330 نانومتر دارد.

 

 

با گفتن این مطلب یک دید کلی از تشعشعات چرنکوف را بیان کردیم.

 

مقاله ی اصلی از: اما انا ویلهلمی (Emma Ona Wilhelmi) در تاریخ 18-10-2001

 

ترجمه: (متن از انگلیسی به فارسی – اشکال از اسپانیایی به انگلیسی): علیرضا یعقوبی

 

منبع www.gae.ucm.es
نویسنده  علیرضا یعقوبی

 




www.HUPAA.com
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● ادامه تحصیل در مالزی
● دانشگاه های مالزی
● سعيد سيوف جهرمي
● هر آنچه می خواهید
● مجله پزشکی
● توصیه های پزشکی
● پس از باران
● انجمن علمی فیزیک پیام نور
● دانلود کامل
● سایت گردشگری آنوبانی نی
● جاویدان
● سنگ شکن
● آگهی رایگان
● ایتکا
● پزشکی
● مجله علمی
● پی سی گیمرز
● موسسه پروفسور حسابی
● میهن کمپ
● پی سی وبلاگ
● کتاب هفته
● دهکده فضایی
● ایران حافظ
● Airgo Design
● دکتر علی افضل صمدی
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
آخرین گفتگوها در انجمن
جرم پروتون (16 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (897 پاسخ)
ارتفاع یک تاب نسبت به زمین از 0.5 متر تا 2 متر تغییر می کند (4 پاسخ)
همگام با هم تا کنکور ارشد بهمن ۹۳ (25 پاسخ)
زمان آینده (7 پاسخ)
شوخي و فكاهي در رياضيات و فيزيك (406 پاسخ)
نظر شما در مورد رشته فیزیک در انتخاب رشته کنکور (3 پاسخ)
"بارش شهابی جوزایی" به اوج فعالیت‌های خود می‌رسد (2 پاسخ)
چگونه میتوان بر روی زمین یک سیاهچاله ساخت؟ (4 پاسخ)
فیزیک مقدماتی (1 پاسخ)
فیزیکدان ایرانی برنده جایزه هول وک (1 پاسخ)
فرق بین فیزیک کلاسیک و مدرن (3 پاسخ)
نجوم از اول... (40 پاسخ)
خطوط میدان الکتریکی (1 پاسخ)
دیدنیهای دانشیک (64 پاسخ)
کشف ترازوی جدید برای اندازه گیری جرم نور (2 پاسخ)
قانون پایستگی انرژی (1 پاسخ)
استثنایی برای قانون پایستگی انرژی (41 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار رياضيات (67 پاسخ)
موج یا ذره؟ (7 پاسخ)
آیا با رد قانون پایستگی انرژی موافقید؟ (13 پاسخ)
بازخوانی یک پرونده کهنه (4 پاسخ)
انبساط بی دررو... کمی دقیق تر (10 پاسخ)
نوسان ذرات نور (فوتون) و جرم (6 پاسخ)
محاسبه جرم فوتون (0 پاسخ)
فوتو الکتریک (5 پاسخ)
اتر چيست؟ (2 پاسخ)
شتاب دادن الکترون (3 پاسخ)
شوخي با شيمي (7 پاسخ)
بررسی كوتاه انرژی پيوندی هسته اتم (19 پاسخ)
پروژه دانش اموزی فیزیک (16 پاسخ)
محاسبه جرم ذرات نور و تولید انرژی تاریک (3 پاسخ)
آیا فیزیک بی انتهاست؟ (28 پاسخ)
مسائل فیزیک موج و صوت (2 پاسخ)
یک کیلو آهن سنگین تر است یا یک کیلو پنبه؟ (8 پاسخ)
پتانسیل الکتریکی (6 پاسخ)
چرا در مقياس نانو نيمه رساناي ذاتي نداريم؟ (5 پاسخ)
آیا زمان ماهیت کوانتومی دارد؟ (3 پاسخ)
انتقال اطلاعات آنی از یک فوتون به دیگری - طرز کار لیزر (27 پاسخ)
یک ایرانی اولین برنده زن معتبرترین جایزه جهانی ریاضیات (17 پاسخ)
معرفی وب سایت: اسطرلاب (0 پاسخ)
آیا با اخذ میدان الکتریکی امواج خورشید افت دما اتفاق میافتد؟ (1 پاسخ)
فیزیک دانشگاه تهران (0 پاسخ)
چند سوال از سینماتیک (12 پاسخ)
ریچارد نیکسون و مشتق سوم (0 پاسخ)
بررسی برخی لم ها و قضیه های ریاضی (42 پاسخ)
ساختار نواری (15 پاسخ)
آيا مي شود ذره اي سرعتش صفر باشد اما شتاب داشته باشد ؟ (205 پاسخ)
تبدیل گاف نواری غیر مستقیم به مستقیم--حفره سنگین و سبک (2 پاسخ)
امواج الکتریسیته خورشید (2 پاسخ)
شعبده باز و غیب گویی... (4 پاسخ)
بهای آذرخش (3 پاسخ)
آموزش نسبیت به زیان ساده (0 پاسخ)
راهنمایی در مورد اسپری پایرولیز(لایه نشانی در سطوح نانو) (1 پاسخ)
سوال های مرحله یک اختر فیزیک (6 پاسخ)
exp چیست؟ (2 پاسخ)
میدان نرده ای اسکالر (1 پاسخ)
ثابت استفان - بولتزمن (4 پاسخ)
خواب و رابطه آن با جهان هاي موازي (11 پاسخ)
عبور نور از دیوار (3 پاسخ)
مقالات فیزیک
قانون پایستگی انرژی
شبیه سازی دوتایی‌های ستاره‌ نوترونی مغناطیسی با توان تفکیک بالا
خطر برخورد یک سیارک به زمین در سال ۲۸۸۰
ستاره ای که به سیاره تبدیل شد!
سوء استفاده از مفاهیم فیزیک کوانتومی
نظارۀ شهاب باران در آسمان
صورت فلکی شلیاق یا چنگ رومی(Lyr)
کتاب «چرا E=mc2» (ترجمه)
محاسبه جرم دقیق ِکهکشان راه شیری!
کشف ِخوشه ای کهکشانی با جرمی ۱۶۰ تریلیون برابر خورشید!
آیا مرگ سیاهچاله باعث تولد ِسفیدچاله می شود؟
شعله هایی که می توانست، زمین را تاریک کند!
تبدیل سلول‌های بنیادی به خون انسان!
آیا ما در یک “ماتریکس” زندگی می کنیم؟
“کهکشان های کوتوله” درک ما از کارکرد کیهان را به چالش کشیدند!
تصویری از خرچنگ کیهانی!
فاصلۀ ستارگان و اجرام نورانی کیهان چگونه محاسبه می شود؟
معرفی کتاب: ذره در پایان گیتی
علم چیست؟
سیارۀ عطارد، چگونه شکل گرفت؟
شراره های پر قدرت ِخورشید!
جستجوی امواج گرانشی با استفاده از فوران‌های پرتوی گاما
راه کهکشان از شب های تابستان می گذرد!
شناسایی منبع نوری عجیب در کیهان!
ارتقای LHC می‌تواند آشکار کند که آیا بوزون هیگز «استاندارد» است
نوع جدیدی از اجرام کیهانی با کشف کهکشان های روح!
نور ِکیهان گم می‌شود!
“ماده تاریک” چیست؟
آیا رایانه‌های کوانتومی D-Wave به واقع رایانه کوانتومی هستند؟
تصویر جدید هابل از مروارید ِکیهانی !
ادامه ...
اخبار فیزیک
بهترین جای کیهان برای یافتن حیات بیگانه کجاست؟
بررسی فوران‌های قمر مشتری برای درک چگونگی شکل‌گیری زمین
زن ریاضیدان ایرانی، برنده عالی ترین جایزه ریاضی جهان شد
ماه برای چند سال می‌تواند سوخت زمین را تأمین کند؟
نقشه‌برداری از 101 آبفشان بر سطح قمر یخ‌زده زحل
رکود شکنی مریخ نورد “فرصت” در یک جهان بیگانه!
خودروی خورشیدی ایران بهترین تیم مسابقات جهانی آمریکا شد
حل یکی از معماهای بزرگ فیزیک پس از 27 سال
زمین از خطر فرو رفتن به عصر تاریکی نجات یافت
“افق های نو” یک سال دیگر به پلوتو می‌رسد!
ورود «وویجر» به فضای بین‌ستاره‌ای با تردید مواجه شد
گودال‌های ماه، پناهگاه‌های آینده انسان
تداوم موفقیت تیم‌های ربوکاپ ایرانی در برزیل
۴۵ سال از اولین گام انسان بر “ماه” گذشت
برخورد نزدیک با دنباله‌دار ۶۷P
ادامه ...
مطالب پربیننده
آیا ما در یک “ماتریکس” زندگی می کنیم؟ (37+)
زن ریاضیدان ایرانی، برنده عالی ترین جایزه ریاضی جهان شد (32+)
حل یکی از معماهای بزرگ فیزیک پس از 27 سال (25+)
آیا مرگ سیاهچاله باعث تولد ِسفیدچاله می شود؟ (21+)
خودروی خورشیدی ایران بهترین تیم مسابقات جهانی آمریکا شد (19+)
زمین از خطر فرو رفتن به عصر تاریکی نجات یافت (17+)
کتاب «چرا E=mc2» (ترجمه) (17+)
سوء استفاده از مفاهیم فیزیک کوانتومی (17+)
ماه برای چند سال می‌تواند سوخت زمین را تأمین کند؟ (14+)
گودال‌های ماه، پناهگاه‌های آینده انسان (12+)
ورود «وویجر» به فضای بین‌ستاره‌ای با تردید مواجه شد (12+)
فاصلۀ ستارگان و اجرام نورانی کیهان چگونه محاسبه می شود؟ (11+)
“کهکشان های کوتوله” درک ما از کارکرد کیهان را به چالش کشیدند! (11+)
کشف ِخوشه ای کهکشانی با جرمی ۱۶۰ تریلیون برابر خورشید! (11+)
معرفی کتاب: ذره در پایان گیتی (10+)
ادامه ...
[خانه] [انجمن فیزیکدانان جوان ایران] [چت روم هوپا] [درباره ما] [سفارش آگهی] [تماس با ما] [ورود] [عضویت]
جستجو :
Copyright 2003 - 2014 © Hupaa.com , All rights reserved.