Эффект Вавилова-Черенкова Содержание 2 1 Точное описание

Эффект Вавилова-Черенкова

Содержание 2. 1 Точное описание эффекта раздел физики где этому эффекту выделено место. 2. 2 Нобелевской премии – точная дата и авторский состав. 2. 3 О вкладе каждого автора в этот физический эффект (кто что внёс новое или развил направление) 2. 4 Краткая автобиография авторов с учётом научного открытия. 2. 5 Для эффекта Вавилова-Черенкова характерен сдвиг излучений в сине-фиолетовую часть спектра.

2. 1 Эффект Вавилова — Черенкова (излучение ВАВИЛОВА — ЕРЕНКОВА) — СВЕЧЕНИЕ, ВЫЗЫВАЕМОЕ В ПРОЗРАЧНОЙ СРЕДЕ ЗАРЯЖЕННОЙ Ч ЧАСТИЦЕЙ, КОТОРАЯ ДВИЖЕТСЯ СО СКОРОСТЬЮ, ПРЕВЫШАЮЩЕЙ ФАЗОВУЮ СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СВЕТА В ЭТОЙ СРЕДЕ. ЧЕРЕНКОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ШИРОКО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ФИЗИКЕ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЧАСТИЦ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ СКОРОСТЕЙ На фотографии изображено Излучение Вавилова — Черенкова в охлаждающей жидкости ядерного реактора. В 1934 году Павел Черенков проводил исследования люминесценции жидкостей под воздействием гамма-излучения и обнаружил слабое голубое свечение (которое теперь названо его именем), вызванное быстрыми электронами, выбитыми из атомов среды гамма-излучением. Чуть позже выяснилось, что эти электроны двигались со скоростью выше скорости света в среде. Это был как бы оптический эквивалент ударной волны, которую вызывает в атмосфере сверхзвуковой самолёт, преодолевая звуковой барьер. Представить это явление можно по аналогии с волнами Гюйгенса, расходящимися вовне концентрическими кругами со скоростью света, причём каждая новая волна испускается из следующей точки на пути движения частицы. Если частица летит быстрее скорости распространения света в среде, она обгоняет волны. Пики амплитуды этих волн и образуют волновой фронт излучения Черенкова. Излучение расходится конусом вокруг траектории движения частицы. Угол при вершине конуса зависит от скорости частицы и от скорости света в среде. Это как раз и делает излучение Черенкова столь полезным с точки зрения физики элементарных частиц, поскольку, определив угол при вершине конуса, можно рассчитать по нему скорость частицы.

2. 2 В 1958 вместе с И. Е. Таммом и И. М. Франком П. А. Черенков получил Нобелевскую премиию по физике «за открытие и истолкование эффекта Черенкова-Вавилова» . В 1964 П. А. Черенков был избран членом-корреспондентом, в 1970 — академиком Академии наук СССР. В 1977 награжден третьей Государственной премией СССР за цикл работ по исследованию расщепления легких ядер гамма-квантами высоких энергий. Ученый имел два ордена Ленина, два ордена Трудового Красного Знамени и другие государственные награды. В 1984 удостоен звания Героя С 1999 РАН присуждает премию им. П. А. Черенкова за выдающиеся достижения в экспериментальной физике высоких энергий.

2. 3 1934 году Павел Черников проводил в лаборатории Сергея Вавилова исследования люминесценции жидкостей под воздействием гамма-излучения и обнаружил слабое голубое свечение, вызванное быстрыми электронами, выбитыми из атомов среды гаммаизлучением. Позже выяснилось, что эти электроны двигались со скоростью выше скорости света в среде. Черенков берётся за свои исследования после того, как опыты Вавилова показали, что тормозное излучение, изучаемое им, сопровождается каким-то специфическим невидимым излучением. Этот феномен присутствия неизвестного излучения стал в дальнейшем известен как эффект Вавилова-Черенкова. Уже первые эксперименты Черенкова, предпринятые по инициативе С. И. Вавилова, выявили ряд характерных особенностей излучения: свечение наблюдается у всех чистых прозрачных жидкостей, причём яркость мало зависит от их химического состава, излучение имеет поляризацию с преимущественной ориентацией электрического вектора вдоль направления первичного пучка, при этом в отличие от люминесценции не наблюдается ни температурного, ни примесного тушения. На основании этих данных Вавиловым было сделано основополагающее утверждение, что обнаруженное явление — не люминесценция жидкости, а свет излучают движущиеся в ней быстрые электроны. Теоретическое объяснение явления было дано И. Таммом и И. Франком в 1937 году. В 1958 году Черенков, Тамм и Франк были награждены Нобелевской премией по физике «за открытие и истолкование эффекта Черенкова» . Манне Сигбан из Шведской королевской академии наук в своей речи отметил, что «открытие явления, ныне известного как эффект Черенкова, представляет собой интересный пример того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований» .

Черников Павел Алексеевич 2. 4 Павел. Алексеевич Черенков — физик, академик, лауреат Нобелевской премии по физике 1958 года (совместно с И. Е. Таммом и И. М. Франком) «за открытие и истолкование эффекта Черенкова. Вавилова» . Павел Алексеевич Черенков родился 28 июля 1904 в с. Новая Чигла Бобровского уезда Воронежской губернии. Его родители Алексей Егорович и Мария Черенковы были крестьянами. В 1928 П. А. Черенков окончил физико-математический факультет Воронежского университета и два года работал учителем. В 1930 поступил в аспирантуру Института физики и математики Академии наук в Ленинграде. С 1932 работал под руководством С. И. Вавилова. В 1935 защитил кандидатскую, в 1940 — докторскую диссертации. В 1930 П. А. Черенков женился на Марии Путинцевой, дочери профессора русской литературы. У них было двое детей. В 1935 он стал сотрудником Физического института им. П. Н. Лебедева в Москве, где и работал в дальнейшем, был начальником отдела. Работы П. А. Черенкова посвящены физической оптике, ядерной физике, физике частиц высоких энергий. Ученый занимался исследованием свечения жидкостей под действием g-лучей радия; в 19341937 он совершил открытие, сыгравшее важную роль в развитии эксперимента в физике элементарных частиц — обнаружил излучение света «быстрыми электронами» , т. е. электронами, имеющими скорости, превышающие скорость света в среде. Теоретическое объяснение его природы дали И. Е. Тамм и И. М. Франк. В 1946 вместе с С. И. Вавиловым, И. Е. Таммом и И. М. Франком П. А. Черенков получил Сталинскую (впоследствии переименованную в Государственную) премию СССР. После войны П. А. Черенков занялся изучением космических лучей и принимал участие в создании электронных ускорителей. За участие в разработке и создании в Институте им. Лебедева синхротрона он был награжден в 1951 второй Сталинской (Государственной) премией. В 1959 П. А. Черенков стал руководителем институтской лаборатории фотомезонных процессов, где проводил исследования по фотораспаду гелия и других легких ядер и фотопродукции внутриатомных частиц. С 1948 П. А. Черенков — профессор Московского энергетического института, с 1951 — профессор Московского инженерно-физического института. Павел Алексеевич Черенков скончался 6 января 1990 в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

Вавилов Сергей Иванович 2. 4 Вавилов Сергей Иванович [12(24). 3. 1891, Москва, — 25. 1. 1951, там же], советский физик, государственный и общественный деятель, академик АН СССР (1932; член-корреспондент 1931). Брат Н. И. Вавилова. В 1914 окончил Московский университет. В 1914— 18 состоял на военной службе. В 1918— 32 преподавал физику в МГУ (с 1929 профессор). В 1918— 30 заведовал отделением физической оптики в институте физики и биофизики Наркомздрава. С 1932 директор физического института АН СССР. В 1932— 45 был научным руководителем Государственного оптического института. В 1945 избран президентом АН СССР. Был председателем Совета по координации деятельности АН союзных республик. Основные научные труды В. посвящены вопросам физической оптики, особенно изучению природы люминесценции. Для развития теории люминесценции весьма плодотворным оказалось введённое им понятие выхода люминесценции. В. вывел закон, обобщающий и исправляющий известный Стокса закон. В работах, посвященных определению абсолютного значения выхода люминесценции, он доказал, что у ярко флуоресцирующих веществ в свет люминесценции превращается более 70% поглощаемой энергии. Изучая причины, вызывающие уменьшение выхода люминесценции, и др. процессы. В. разработал теорию миграции энергии возбуждения в растворах, количественно объясняющую обширный круг явлений. Он исследовал вопрос о поляризации света люминесценции, благодаря чему удалось подойти к вопросу о природе элементарных излучателей. Дал общую систематику явлений люминесценции. Под его руководством разрабатывались вопросы, связанные с практическим применениями люминесценции, в частности разработана технология производства ламп "дневного" света. В. способствовал разработке люминесцентного анализа. Большое принципиальное значение для теории света и физиологической оптики имеет цикл исследований В. и его сотрудников, посвященный визуальному методу наблюдений квантовых флуктуаций света. В 1934 под его руководством П. А. Черенков открыл свечение чистых жидкостей под действием g- и b-излучения радиоактивных веществ. В. сразу указал на то, что это свечение не является обычной люминесценцией, но связано с движением свободных электронов (так называемое Черенкова — Вавилова излучение)_ В книге "Микроструктура света" (1950) В. обобщил результаты своих работ и заложил основы нового направления в оптике, названного им микрооптикой. Квантовые свойства света, природа элементарных излучателей, взаимодействия излучающих и поглощающих молекул на расстояниях, сравнимых с длиной световой волны, рассмотрены В. в этой книге с единой микрооптической точки зрения. В. — один из основателей нелинейной оптики. Он создал многочисленную школу физиков. В. уделял большое внимание вопросам философии естествознания и истории науки. Возглавлял Комиссию по истории АН СССР. Большой интерес представляют также работы В. по истории атомистики. Значительное место в деятельности В. занимала пропаганда научных знаний. Он руководил (с 1933) Комиссией АН СССР по изданию научно-популярной литературы и серии "Итоги и проблемы современной науки". В. — один из инициаторов создания Всесоюзного общества по распространению политических и научных знаний (ныне общество "Знание") и первый председатель этого общества (1947). С 1945 В. был председателем Редакционно-издательского совета АН СССР, состоял членом редколлегии ряда журналов, являлся одним из руководителей энциклопедического дела в СССР: был член редколлегии "Технической энциклопедии", 1 -го издания БСЭ, с 1949 — главный редактор 2 -го издания БСЭ. В 1938 В. был избран депутатом Верховного Совета РСФСР, в 1946 и 1950 — депутат Верховного Совета СССР. Во время Великой Отечественной войны был уполномоченным Государственного комитета обороны СССР. Под его руководством были разработаны новые приборы для вооружения Советской Армии и Флота. В. был награжден 2 орденами Ленина и орденом Трудового Красного Знамени. Государственная премия СССР (1943, 1946 и 1951, посмертно). Имя В. присвоено институту физических проблем АН СССР в Москве и Государственному оптическому институту в Ленинграде. В 1951 учреждена золотая медаль имени В. , присуждаемая ежегодно за выдающиеся работы в области физики. Соч. : Собрание сочинений, т. 1— 3, М. , 1952— 56; Экспериментальные основания теории относительности, М. — Л. , 1928; Ломоносов и русская наука, 2 изд. , М. , 1947; Исаак Ньютон (1643— 1727), 2 изд. , М. — Л. , 1945; Микроструктура света, М. , 1950. Лит. : Левшин Л. В. , С. И. Вавилов М. , 1960.

2. 5 Для эффекта Вавилова-Черенкова характерен сдвиг излучений в синефиолетовую часть спектра. Но мы знаем, что большинство фотографий кирлиан-эффекта также сопровождаются излучениями той же сине-фиолетовой спектральной области. С чем связано появление эффекта Вавилова-Черенкова и чем оно отличается от тормозного излучения? Оказывается, причина – движение заряженной частицы (электрона) со скоростью, превышающей скорость света в данной среде. Это аналогично появлению конуса Маха при движении физических тел со сверхзвуковыми скоростями. Вообразите картину: сначала излучения нет, и вдруг возникает конус голубого свечения, расположенный под определённым углом. Но и это ещё не всё. Если ориентироваться прежде всего на воду (как известно, жизнь вышла из воды) и на показатели преломления света в воде, то мы получаем следующий потенциал: 250 киловольт при постоянном токе для того, чтобы электрон двигался с нужной скоростью.