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
كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟ (16 پاسخ)
مفهوم «بی‌نظمی دفع‌شده» چیست؟ (0 پاسخ)
مفهوم «غیر درهم روی» چیست؟ (0 پاسخ)
مفهوم «پیچیدگی» چیست؟ (0 پاسخ)
زمان دقیقا چیست؟ (5 پاسخ)
آیا نور وزن دارد؟ (5 پاسخ)
پيدا كردن قطر لنز دوربين (11 پاسخ)
سوالات دشوار فیزیک را در اينجا قرار دهید (23 پاسخ)
تاثیر حرکت زمین روی گرانش زمین (20 پاسخ)
پیدا کردن حالت بهینه برای چند ردیف لامپ (2 پاسخ)
برق رایگان ! (11 پاسخ)
راهی برای دوباره زیستن - بدن جدید - عمر نامحدود (18 پاسخ)
دانلود کتاب 1000 مسئله حل شده در فیزیک جدید (1 پاسخ)
باچه سرعتی نسبت به چراغ قرمز حرکت کنیم تا نورش سبز دیده شود؟ (0 پاسخ)
هندسه استفاده شده در نسبیت عام کدام هندسه است؟ (7 پاسخ)
پاره کردن بعد فضا (8 پاسخ)
گذار فاز ساختاری (0 پاسخ)
علت جوش های صورت (3 پاسخ)
چرا وقتی خوش میگذره احساس می کنیم زمان سریعتر میگذره؟ (5 پاسخ)
فیزیک هسته ای یا مهندسی هسته ای؟ (9 پاسخ)
آیا سرعت مطلقا صفر وجود داره؟ (18 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (932 پاسخ)
فرق بین فیزیک کلاسیک و مدرن (6 پاسخ)
پدیده تشدید و آونگ (0 پاسخ)
فرق باتری با خازن (15 پاسخ)
محلولی که با تغییر دما تغییر رنگ بده (4 پاسخ)
صفر کــــــلوین (10 پاسخ)
در صفر مطلق دقیقا چه اتفاقی رخ ميدهد؟ (1 پاسخ)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (62 پاسخ)
کنجکاوی در مریخ ترکیبات ارگانیک کشف کرد! (0 پاسخ)
معما های سخت (248 پاسخ)
میتوانیم بگوییم انرژی مثبت و منفی وجود نداره؟ (21 پاسخ)
دو سوال پایه ای در بحث الکترومغناطیس (17 پاسخ)
بنظر شما وزن ساعت شنی در هنگام سقوط ذرات شن تغییر می کند؟ (55 پاسخ)
خوردن نوشیدنی با نی در فضا (10 پاسخ)
حرکت جسم معلق در هوا (48 پاسخ)
مشکلات آزمایشگاه لیزر (1 پاسخ)
دیدنیهای دانشیک (66 پاسخ)
اطلاعاتی در مورد نظریه های فیزیکی دکتر حسابی (12 پاسخ)
آیا لایه بندی جو زمین متاثر از جاذبه است؟ (6 پاسخ)
فرصتی برای ایده پروری (109 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (117 پاسخ)
منشاء گرانش (33 پاسخ)
فرق گوی و آب در یک آزمایش (8 پاسخ)
کشف حالات سقوط اشیا در حرکت دایره ای (8 پاسخ)
شلیک گلوله (11 پاسخ)
گلوله و سطح شیبدار (0 پاسخ)
وضعیت سقوط در سطح شیب دار (16 پاسخ)
کمک برای اثبات نظریه ریسمان (0 پاسخ)
چرا واندوگراف شمع را فوت می کند؟ (3 پاسخ)
تحصیل در رشته های نجوم (11 پاسخ)
امگا کمیتی نرده ای یا برداری؟ (0 پاسخ)
موفقيت شبيه سازي سفر در زمان براي فوتون ها (6 پاسخ)
تمام سیستمها درحالت خلا می باشند و نیروی مقاومتی وجود نداد (3 پاسخ)
حرکت یک اتومبیل به دور یک پیج (3 پاسخ)
به نظر شما برای ایجاد جاذبه مصنوعی چه باید کرد؟ (4 پاسخ)
اینجا وبلاگ های خودتان را بنویسید و به بقیه معرفی کنید (85 پاسخ)
چرا آینه ها فقط چپ و راست رو برعکس میکنند ؟ (5 پاسخ)
شوخي و فكاهي در رياضيات و فيزيك (489 پاسخ)
مفهوم خلا مطلق (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
زره های گرافینی!
عوامل تأثیرگذار بر تغییر طول شبانه‏روز
سیاهچاله‌ ای سوسوزن، نظریات فیزیک را به چالش کشید!
شاید دنیای ما رنگین‌کمانی باشد، جایی که زمان آغازی ندارد!
ادغام دو ستارۀ عظیم الجثه
انبساط ِ کیهان در لحظۀ تولد چگونه بود؟
بی‌نظمی + بی‌نظمی = بی‌نظمی بیشتر؟
انفجار لیزری، نقطه‌های کوانتومی می‌سازد
دانشمندان آزمایش ذهنی دو شکاف اینشتین را ایجاد کردند!
سحابی تاریک بارنارد ۶۸
معرفی مقیاس بورتل برای سنجش تاریکی آسمان
جنس آب دنباله دار روزتا با جنس آب زمین، تفاوت دارد!
چرا پیکان زمان همیشه به جلو می رود؟
موفقیت محققان کشور در بهبود توان و انرژی ابرخازن‌ها با کمک فناوری نانو
استفاده از نانوذرات طلا برای تشخیص مطابقت ژنتیکی
نزدیک شدن عایق توپولوژیکی سه بعدی به حد ایده آل
کشف ِ اسرار میدان مغناطیسی ماه
با همکاری محقق ابرانی ارائه شد یافته‌های دانشمندان درباره پیش‌بینی خطرات آینده سکته خفیف با تصاویر مغزی
اسرار درونی ستاره‌های نوترونی
تفاوت ِ سیارک ها و دنباله دارها چیست؟
معرفی کتاب: فیزیک و فلسفه
آغاز به کار مجدد ِ برخورد‌ دهندۀ بزرگ هادرون در اوایل سال ۲۰۱۵
نحوه تشکیل سیارات در عمل
بیت‌های کوانتومی بی‌نقص بر مبنای یون‌های به دام افتاده
کاهش حملات صرع در موش‌ها با پیوند عصب‌های جدا شده از سلول‌های بنیادی
خرافات، از شبه ربط تا علیت
کشف سپر محافظتی نامرئی در اطراف زمین!
کشف نقش مهم میکروب‌های روده در محافظت از مغز با همکاری محقق ایرانی
آیا گرانش، جهان را بعد از بیگ بنگ نجات داد؟
چرخاندن چگالیده با استفاده از نور
ادامه ...
اخبار فیزیک
کشف گروه جدیدی از سلول‌های بنیادی
مشاهده شکل‌گیری ستارگان فوق‌عظیم برای نخستین بار
توصیف گذشته و آینده جهان در نظریه جدید «جهان آینه با زمان معکوس»
چسباندن اجسام شکسته با نور فرابنفش
کاشف ساختار “DNA” جایزۀ نوبل خود را ۴٫۷ میلیون دلار فروخت!
کشف دلیل دشواری درمان عفونت‌های مفصلی به رهبری محقق ایرانی
فیزیک‌پیشه ایرانی، برنده بورس تحقیقاتی «فون هومبولت» آلمان شد
اندازه‌گیری دقیق فاصله کهکشان‌های دوردست از زمین با خط کش کیهانی
دستاورد دانشمندان ایرانی در کشف نحوه تکامل کهکشان‌ها در شبکه کیهانی
امیدی تازه برای درمان دیستروفی عضلانی
شکار ماده تاریک با ماهواره‌های جی‌پی‌اس
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
ادامه ...
مطالب پربیننده
خاطرات هاوکینگ از سفر به ایران (15+)
چرا پیکان زمان همیشه به جلو می رود؟ (11+)
شکار ماده تاریک با ماهواره‌های جی‌پی‌اس (10+)
احساس یا درک واقعیت؟ (9+)
فیزیک‌پیشه ایرانی، برنده بورس تحقیقاتی «فون هومبولت» آلمان شد (9+)
کشف سپر محافظتی نامرئی در اطراف زمین! (9+)
دانشمندان آزمایش ذهنی دو شکاف اینشتین را ایجاد کردند! (9+)
سیاهچاله ای که از کهکشانش به بیرون پرتاب شد! (8+)
دستاورد دانشمندان ایرانی در کشف نحوه تکامل کهکشان‌ها در شبکه کیهانی (8+)
درهم‌تنیدگیِ کرمچاله، پارادوکس سیاهچاله را حل می‌کند! (7+)
معرفی کتاب: نجوم به زبان ساده (7+)
خرافات، از شبه ربط تا علیت (7+)
کاشف ساختار “DNA” جایزۀ نوبل خود را ۴٫۷ میلیون دلار فروخت! (7+)
روش علمی چیست؟ (6+)
کشف ِ اسرار میدان مغناطیسی ماه (6+)
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.