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
باز کردن پیچ با پیچ گوشتی (34 پاسخ)
تصویر های دانشیک (39 پاسخ)
غبار زدايي از سيگنال امواج گرانشي كيهاني (0 پاسخ)
طرح سرباز جنگ جهانی سوم! (4 پاسخ)
راه پله ی سحرآمیز (2 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (926 پاسخ)
نامریی شدن - ایده نظامی (12 پاسخ)
چرا E=MC² است؟ (2 پاسخ)
لطفا کالیبره کردن در فیزیک را به طور ساده توضيح دهيد (2 پاسخ)
خاصيت مویینگی آب (11 پاسخ)
برنامه wien2k (0 پاسخ)
تعیین توزیع پارتونی هسته (0 پاسخ)
چگونه مي توان در زمان سفر كرد؟ (54 پاسخ)
آخر شوم شومآخر (18 پاسخ)
در سرعت های بالاتر از C، چه بلایی بر سر «زمان» می آید؟ (5 پاسخ)
آیا گامای معروف نسبیت خاص، میتونه کوچکتر از 1 بشه؟ (1 پاسخ)
پاره کردن بعد فضا (7 پاسخ)
راهنمایی برای تحلیل سوالات "حرکت شناسی"دبیرستان (4 پاسخ)
چرا پروتون سبکتر از کوارک است؟ (4 پاسخ)
امكان دارد جسمي تحت شتاب گرانش سرعتش بيش از سرعت نور شود؟ (22 پاسخ)
وزارت بهداشت: سالی ۸۵ هزار نفر در ایران سرطان می‌گیرند (1 پاسخ)
آیا رتبه علمی ایران در جهان کاهش یافته؟ (4 پاسخ)
برابر گرفتن نیروی جانب مرکز و نیروی اصطکاک در حرکت دایره ای (1 پاسخ)
پرسشی پیرامون Sky Dive (10 پاسخ)
شوخي و فكاهي در رياضيات و فيزيك (483 پاسخ)
آيا ميشود جرم منفي را توليد كرد؟ (0 پاسخ)
برای ایجاد یک ضد اینرسی چه باید کرد؟ (1 پاسخ)
نظر شما در مورد پاد ماده (12 پاسخ)
رده بندی دانشگاه های جهان (2 پاسخ)
چرا E=MC² است؟ (0 پاسخ)
انتگرال را توضیح دهید (10 پاسخ)
نامرئی کردن اشیا (16 پاسخ)
فهرست موثرترین دانشمندان جهان در سال 2014، حضور ده ایرانی (4 پاسخ)
به نظر شما برای ایجاد جاذبه مصنوعی چه باید کرد؟ (1 پاسخ)
چرا صاعقه زیگزاگه؟ (11 پاسخ)
نظریه ریمان (1 پاسخ)
جزوه يا كتاب براي رشته فيزيك اتمي (0 پاسخ)
علت افزایش حجم آب (2 پاسخ)
درخواست کمک در نرم افزار فرترن (7 پاسخ)
اظهارات خواندنی باز آلدرین: روی ماه خوابیدم و عبادت کردم (2 پاسخ)
فرق موسسات آموزشی کنکورها و موسسات علمی جهان (5 پاسخ)
معما های سخت (197 پاسخ)
فوتون و مسئله زمان (11 پاسخ)
آيا سرعت نوترینو بيشتر از سرعت نور است؟ (3 پاسخ)
بایاس کردن ترانزیستور (12 پاسخ)
صفر مثبته يا منفيه ؟ (18 پاسخ)
مساله در درس لیزر (2 پاسخ)
کاربرد سوئیچ زنی نوری و دو پایای نوری چيست؟ (1 پاسخ)
رابطه عمق نفوذ امواج با طول موج و فركانس امواج چيست؟ (2 پاسخ)
مولفه های افقی و عمودی نیروی الکتریکی برایند وارد بر بار (1 پاسخ)
بیست و یکمین کنفرانس هسته ای ایران (1 پاسخ)
آیا زمان ماهیت کوانتومی دارد؟ (13 پاسخ)
قانون بنفورد ؟ (18 پاسخ)
عناوین کنفرانــــــس (2 پاسخ)
بی نهایت نبودن جهان (8 پاسخ)
تبادل گراویتون بین جسم و زمین (1 پاسخ)
تبدیل کسری خطی (6 پاسخ)
پتانسیل الکتریکی 2 (4 پاسخ)
اثبات بسط تیلور برای توابع چند متغیره (0 پاسخ)
میدان الکتریکی را در مرکز مربع شکل مقابل محاسبه کنید (1 پاسخ)
مقالات فیزیک
معرفی کتاب: مریخی‌ها خود ما هستیم
تصاویر روزتا از چگونگی فرود ِکاوشگر فیلای
شکارچی دنباله‌دار به خواب زمستانی رفت!
آیا علم می تواند به پرسش های فلسفی پاسخ دهد؟
جایزه‌ی نوبل و تماشای جهان درون سلولی
لکه سرخ مشتری بر اثر آفتاب سوختگی ایجاد شده است!
رصد شعله های خورشیدی در اوج فعالیت ۱۱ ساله
شبیه سازی “تابش هاوکینگ” در آزمایشگاه!
حقایق باورنکردنی در مورد کیهان
عبور دنباله‌داری از مریخ
سیاهچاله‌ی شبیه سازی شده مانند لیزر عمل می‌کند
روشی نوین برای شناسایی سیارات بیگانه!
شاید بوزون هیگز کشف نشده باشد!
اقیانوس های زمین از خورشید پیرترند!
پلۀ پتانسیل
کهکشانی به اندازۀ ۵۰ برابر راه شیری!
کنترل جریان الکتریکی با اسپین هسته
هابل شبحی از کهکشان های مُرده را مشاهده کرد!
فشرده‌سازی داده‌های کوانتومی برای نخستین بار
افق رویداد ِسیاهچاله؛ در خروجی ِ جهان ما
تاریکی زمین به بهانه طوفان خورشیدی دروغ است!
امواج گرانشی و انرژی تاریک
ابر سیاهچاله ها، مانع از شکل گیری ستارگان جدید می شوند!
اتساع زمانی اینشتین تایید شد!
آیا “کوانتوم” و “ادراک فرا حسی” با هم ارتباط دارند؟
دورترین و کوچکترین کهکشان جهان مشاهده شد!
«گربۀ شرودینگر» با یک آزمایش عجیب مشاهده شد!
حقایق شگفت انگیز در مورد زمان
سطح نورد بعدی ناسا از جو مریخ، اکسیژن بیرون میکشد!
کشف ِ یک تپ اختر درخشان!
ادامه ...
اخبار فیزیک
ادعای عجیب دانشمند اروپایی مأموریت مخفی «روزتا» برای برقراری تماس با موجودات بیگانه!
سنتز نانوذره‌ای جدید برای تشخیص انواع سرطان‌ در کشور
تلاش محققان ایرانی برای درمان دیابت با پیوند سلول‌های پانکراس
کشف قدیمی‌ترین ردپای مهره‌داران عصر دایناسورها در ایران
کاوشگر فیلای با موفقیت بر سطح دنباله دار فرود آمد!
بردار پوئین تینگ
قدرتمندترین شیئ کائنات چیست؟
عضویت فیزیک‌پیشه ایرانی در کمیسیون فیزیک آماری اتحادیه بین‌المللی فیزیک
انقلابی بزرگ در رایانه‌های فوق‌سریع با همکاری دانشمند ایرانی
تردید دانشمندان در مورد واقعیت کشف بوزون هیگز
اعطای «جایزه پروفسور پارسایی» به هشت پژوهشگر جوان برگزیده
کشف تأثیر طول خواب در ابتلا به کولیت اولسراتیو با همکاری محقق ایرانی
ساخت نانوحامل داروی ضدسرطان پروتئین شیر توسط محققان ایرانی
آیا “انرژی تاریک” در حال بلعیدن “ماده تاریک” است؟
کشف سیاره بیگانه با ویژگی مداری خشن
ادامه ...
مطالب پربیننده
اتساع زمانی اینشتین تایید شد! (19+)
تاریکی زمین به بهانه طوفان خورشیدی دروغ است! (18+)
امواج گرانشی و انرژی تاریک (13+)
آیا “انرژی تاریک” در حال بلعیدن “ماده تاریک” است؟ (11+)
قدرتمندترین شیئ کائنات چیست؟ (10+)
ادعای عجیب دانشمند اروپایی مأموریت مخفی «روزتا» برای برقراری تماس با موجودات بیگانه! (9+)
کشف یکی از عمیق‌ترین نشانه‌های حیات (8+)
عضویت فیزیک‌پیشه ایرانی در کمیسیون فیزیک آماری اتحادیه بین‌المللی فیزیک (8+)
بردار پوئین تینگ (8+)
کاوشگر فیلای با موفقیت بر سطح دنباله دار فرود آمد! (8+)
حقایق باورنکردنی در مورد کیهان (8+)
آیا علم می تواند به پرسش های فلسفی پاسخ دهد؟ (8+)
وقوع زلزله‌های 9.5 ریشتری در ستارگان نوترونی! (7+)
در نزدیک سیاهچاله چه خبر است؟ (7+)
هابل شبحی از کهکشان های مُرده را مشاهده کرد! (7+)
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.