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
شوخي و فكاهي در رياضيات و فيزيك (495 پاسخ)
ارتباط قوانین فیزیکی با ساختار حیات (6 پاسخ)
تشخيص زودهنگام بيماري‌ها با استفاده از فناوري نانو (2 پاسخ)
دروس فیزیکی مکانیک و هوا وفضا (6 پاسخ)
آیزاک آسیموف ۵۰ سال پیش چه پیش‌بینی کرد؟ (8 پاسخ)
نقاط وارون شبکه در مبحث فیزیک سطح (0 پاسخ)
معما های سخت (253 پاسخ)
میدان مغناطیسی قوی و رفتن الكترون ها به تراز انرژي پايين تر (0 پاسخ)
مهم‌ترین رخدادهای نجومی سال 2014 (1 پاسخ)
آیا با رد قانون پایستگی انرژی موافقید؟ (21 پاسخ)
مفهوم خلا مطلق (1 پاسخ)
زمان دقیقا چیست؟ (73 پاسخ)
معادله حرکت زمین بدور خورشید بر حسب r , teta (3 پاسخ)
دلیل شناوری کشتیها (15 پاسخ)
صوت : پدیده ی تشدید (0 پاسخ)
دانلود کتاب طرح بزرگ و تاریخچه زمان و جهان در پوست گردو (11 پاسخ)
تداعی بی نهایت (0 پاسخ)
پخش بار الکتریکی روی سطح یک ظرف رسانا (33 پاسخ)
معرفی آزمایش های جالب فیزیکی (3 پاسخ)
سوخت های هسته ای مصرف شده (7 پاسخ)
کد مورس ( Morse Code ) (0 پاسخ)
میشه گربه شرودینگرو برای من تفهیم کنید؟ (20 پاسخ)
ساختار نور، فوتون یا موج؟ (7 پاسخ)
مکانیک کوانتمی نسبیتی بیاموزیم (6 پاسخ)
در ایران در زمینه کامپیوترهای کوانتومی تا چه حد پیشرفت شده؟ (3 پاسخ)
چرا دست‌ها و پاهای بعضی افراد همیشه سرد است؟ (0 پاسخ)
اثر فوتوالکتریک روی خاک (0 پاسخ)
فیزیک جامد یا نانو فیزیک؟ (8 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار رياضيات (72 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (939 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (25 پاسخ)
کرم چاله چیست ؟ (6 پاسخ)
روش حل معدالات کوانتمی را به من تفهیم کنید (1 پاسخ)
ماشين محرك دائم (106 پاسخ)
نامریی شدن - ایده نظامی (24 پاسخ)
دیدنیهای دانشیک (69 پاسخ)
جـنـگنـده ها و اســلحــه های بــرتــر (33 پاسخ)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (69 پاسخ)
بارش هاي شهابي (3 پاسخ)
بررسی تکنولوژی روشنایی خیابان ها و پارک ها (0 پاسخ)
نظریه جهان های موازی (12 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (121 پاسخ)
علت عبور نور مریی از شیشه سربی بر خلاف گاما (25 پاسخ)
بهترین معلم فیزیک کیست‏؟ (27 پاسخ)
تصویر های دانشیک (65 پاسخ)
ضریب اصطکاک بزرگتر از یک میشه؟ (14 پاسخ)
زمان ابتدا و انتها دارد یا بی ابتدا و بی انتهاست؟ (13 پاسخ)
پرتو گاما در هسته ای! (3 پاسخ)
معادله کشش پارچه (2 پاسخ)
كتاب پروفسور اینشتین عزیز (2 پاسخ)
حرکت آهسته عبور اشعه لیزر با دوربین های فوق سریع (1 پاسخ)
مفهوم بعد در نظریه ریسمان (6 پاسخ)
خطر رعد و برق (3 پاسخ)
نمایشگاه دستاوردهای مرکز ملی علوم و فنون لیزر (0 پاسخ)
کسی از حسگرهای کپه ای چیزی میدونه؟ (0 پاسخ)
ماتریس انتقال عدسی ضخیم در تقریب پیرامحوری (0 پاسخ)
معنا و روش بازسازی فیزیک سطح (0 پاسخ)
چرا در بعضی از کتاب ها زمان یک کمیت اسکالر معرفی شده است؟ (1 پاسخ)
امكان دارد جسمي تحت شتاب گرانش سرعتش بيش از سرعت نور شود؟ (26 پاسخ)
مهمترین دستاوردهای علمی و پزشکی سال ۲۰۱۴ (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
استیون هاوکینگ در تلاش برای دستیابی به “نظریۀ همه‌ چیز”
خداحافظی دنباله‌دار «لاوجوی» با زمین تا هشت هزار سال دیگر
مرکز کهکشان راه شیری می تواند یک میانبر بین کهکشانی باشد!
دانشمندان سرعت نور را کاهش دادند!
میدان‌های مغناطیسی موهومی در دنیای حقیقی
بدنبال سرعتی فراتر از نور
موفقیتی برای لیزر از راه دور در هوا
داستان کشف ِ پاد ماده
برترین‌ پژوهش های فیزیک در سال ۲۰۱۴
ثابت‌کردن مولکول‌ها برای بررسی بیشتر
معرفی کتاب: افسون فیزیک
قبل از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟
بدشانسی، انسان را گرفتار سرطان‌ می‌کند!
موفقیت محققان ایرانی در بومی‌سازی ماژول غشایی تخلیص هیدروژن
جستجو برای ذراتِ دارای بار الکتریکی با مضرب غیر صحیح ِ بسیار کوچک از بار الکترون
ستاره ای سرکش در مسیر برخورد به منظومه شمسی، اما زیاد نگران نباشید!
دوازده لحظۀ مهم علمی در سال ۲۰۱۴
دوگانگی موج-ذره و عدم قطعیتِ کوانتومی دو روی یک سکه!
ابر اورت چیست؟
معرفی کتاب: کیهان شناسی
کار در دنیای کوانتومی
پیش‌بینی برای آینده دنیای فناوری
غوغای دنباله‌دار لاوجوی در آسمان شب
برخورد چگالیده‌های بوز-اینشتین و ناپدید شدن آن‌ها
بزرگترین بانک DNA همۀ موجودات راه اندازی می شود!
مهمترین رخدادهای عرصۀ فضا در سال ۲۰۱۴
دستکاری نور با استفاده از پلاسما
جایزه «فریدون منصوری» به پژوهشگر جوان نظریه «ریسمان» اعطا شد
تولید اسپرم و تخمک مصنوعی با سلول‌های پوست
کشف ِ اتفاقی که جهان را تغییر داد!
ادامه ...
اخبار فیزیک
شبیه‌سازی شکل‌گیری جهان در دقیق‌ترین مدل رایانه‌یی کیهان با همکاری محقق ایرانی
اتمسفر اولیۀ زمین سمی بود !
ساخت میکرولنزهای فوق تخصصی در کشور
نانوپیمایشگری برای تشخیص زودهنگام سرطان
ثبت پدیده نادر هاله یخ در تصویری جالب
سخـــن روز
چگونه اکسیژن موجب روشنایی کرم شب تاب می‌شود ؟
اسراری از میدان مغناطیسی ماه
آبفشان‌های قمر اروپا ناپدید شدند
در بین 143 کشور جهان ایران با هفت پله تنزل در جایگاه 120 رتبه بندی نوآوری دنیا قرار گرفت
پاسپورت‌های ژنتیکی برای نوزادان تازه متولد شده در انقلاب جدید پزشکی
با پنج دانشمند برتر زن قاره‌های جهان آشنا شوید
تابش نور روی هر چه که بخواهید پایان عمر لامپ‌ها با باریک‌ترین نور کاغذی جهان!
مریم میرزاخانی در فهرست زنان الهام‌بخش 2014
شبیه‌سازی پیچیده‌ترین سازه بلوری جهان
ادامه ...
مطالب پربیننده
سخـــن روز (28+)
مریم میرزاخانی در فهرست زنان الهام‌بخش 2014 (23+)
قبل از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟ (19+)
ثابت‌کردن مولکول‌ها برای بررسی بیشتر (19+)
برترین‌ پژوهش های فیزیک در سال ۲۰۱۴ (19+)
نانوپیمایشگری برای تشخیص زودهنگام سرطان (13+)
اسراری از میدان مغناطیسی ماه (11+)
ثبت پدیده نادر هاله یخ در تصویری جالب (11+)
آبفشان‌های قمر اروپا ناپدید شدند (10+)
در بین 143 کشور جهان ایران با هفت پله تنزل در جایگاه 120 رتبه بندی نوآوری دنیا قرار گرفت (9+)
دوگانگی موج-ذره و عدم قطعیتِ کوانتومی دو روی یک سکه! (8+)
چگونه اکسیژن موجب روشنایی کرم شب تاب می‌شود ؟ (8+)
برخورد چگالیده‌های بوز-اینشتین و ناپدید شدن آن‌ها (7+)
ستاره ای سرکش در مسیر برخورد به منظومه شمسی، اما زیاد نگران نباشید! (7+)
معرفی کتاب: افسون فیزیک (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.