የቼሬንኮቭ ጨረራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ምላሽ ሲሆን ቻርጅ የተደረገባቸው ቅንጣቶች በአንድ ሚዲያ ውስጥ ከተመሳሳዩ የብርሃን ደረጃ ኢንዴክስ በሚበልጥ ፍጥነት በሚያልፉበት ጊዜ የሚከሰት የኤሌክትሮማግኔቲክ ምላሽ ነው። የውሃ ውስጥ የኑክሌር ኃይል ማመንጫ ባህሪው ሰማያዊ ፍካት በዚህ መስተጋብር ምክንያት ነው።
ታሪክ
ጨረር የተሰየመው በሶቭየት ሳይንቲስት ፓቬል ቼሬንኮቭ በ1958 የኖቤል ተሸላሚ ነው። በ1934 በባልደረባው ቁጥጥር ስር ሆኖ ለመጀመሪያ ጊዜ በሙከራ ያገኘው እሱ ነው። ስለዚህ፣ የቫቪሎቭ-ቼሬንኮቭ ውጤት በመባልም ይታወቃል።
አንድ ሳይንቲስት በራዲዮአክቲቭ መድሀኒት ዙሪያ በሙከራ ጊዜ ውሃ ውስጥ ደማቅ ሰማያዊ ብርሃን አይተዋል። የዶክትሬት መመረቂያ ጽሑፉ የዩራኒየም ጨዎችን የመፍትሄ ብርሃን ላይ ነበር ፣ይህም በተለምዶ እንደሚደረገው በትንሹ በሚታየው ብርሃን ፈንታ በጋማ ጨረሮች ተደስተው ነበር። አኒሶትሮፒን አግኝቶ ይህ ተፅዕኖ የፍሎረሰንት ክስተት እንዳልሆነ ደምድሟል።
የቼሬንኮቭ ፅንሰ-ሀሳብበሳይንቲስቱ ባልደረቦች ኢጎር ታም እና ኢሊያ ፍራንክ በአንስታይን አንጻራዊነት ጽንሰ-ሀሳብ ማዕቀፍ ውስጥ ጨረራ ተፈጠረ። የ1958 የኖቤል ሽልማትንም ተቀበሉ። የፍራንክ-ታም ፎርሙላ በእያንዳንዱ ክፍል ድግግሞሹ በተጓዘ በራዲያተሩ ቅንጣቶች የሚወጣውን የኃይል መጠን ይገልጻል። ክፍያው የሚያልፍበት የቁሳቁስ ጠቋሚ ጠቋሚ ነው።
የቼሬንኮቭ ጨረር እንደ ሾጣጣ ማዕበል በንድፈ ሀሳብ በእንግሊዛዊው ፖሊማት ኦሊቨር ሄቪሳይድ በ1888 እና 1889 መካከል በታተሙ ወረቀቶች እና በአርኖልድ ሶመርፌልድ በ1904 ተንብዮ ነበር። ነገር ግን እስከ 1970ዎቹ ድረስ የሱፐርፓርቲክል አንፃራዊነት ውስንነት ሁለቱም በፍጥነት ተረሱ። ማሪ ኩሪ እ.ኤ.አ. እ.ኤ.አ. በ1926 በሉሲን የሚመራው የፈረንሣይ ራዲዮ ቴራፒስቶች ቀጣይነት ያለው ስፔክትረም ያለውን የራዲየም ጨረሮች ገለፁ።
አካላዊ አመጣጥ
ኤሌክትሮዳይናሚክስ በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ሁለንተናዊ ቋሚ (C) እንደሆነ ቢያስብም በመገናኛ ውስጥ የሚሰራጨው ብርሃን ከ C በጣም ያነሰ ሊሆን ይችላል። ፍጥነቱ በኒውክሌር ምላሾች እና በቅንጦት አፋጣኞች ላይ ሊጨምር ይችላል።. የቼሬንኮቭ ጨረራ የሚከሰተው ቻርጅ የተደረገ ኤሌክትሮን በኦፕቲካል ግልጽነት ባለው ሚዲያ ውስጥ ሲያልፍ እንደሆነ ለሳይንቲስቶች ግልፅ ነው።
የተለመደው ተመሳሳይነት እጅግ በጣም ፈጣን የሆነ አውሮፕላን ድምጻዊ ቡም ነው። እነዚህ ሞገዶች, ምላሽ ሰጪ አካላት የመነጩ,በምልክቱ በራሱ ፍጥነት ማሰራጨት. ቅንጣቶች ከሚንቀሳቀስ ነገር በበለጠ በዝግታ ይለያያሉ፣ እና ቀድመው መሄድ አይችሉም። ይልቁንስ ተፅእኖ ግንባር ይፈጥራሉ። በተመሳሳይ፣ የተሞላ ቅንጣት በተወሰነ መካከለኛ ውስጥ ሲያልፍ የብርሃን አስደንጋጭ ማዕበል ሊያመነጭ ይችላል።
እንዲሁም ማለፍ ያለበት ፍጥነት የክፍል ፍጥነት እንጂ የቡድን ፍጥነት አይደለም። ቀዳሚው ወቅታዊ መካከለኛ በመጠቀም በከፍተኛ ሁኔታ ሊለወጥ ይችላል, በዚህ ሁኔታ አንድ ሰው እንኳን በትንሹ የንጥል ፍጥነት ሳይኖር የቼሬንኮቭ ጨረር ማግኘት ይችላል. ይህ ክስተት የ Smith-Purcell ተጽእኖ በመባል ይታወቃል. እንደ ፎቶኒክ ክሪስታል ባሉ በጣም ውስብስብ በሆነ ጊዜያዊ ሚዲያ ውስጥ ሌሎች ብዙ ያልተለመዱ ምላሾችም ሊገኙ ይችላሉ፣ ለምሳሌ በተቃራኒ አቅጣጫ ያሉ ጨረሮች።
በሪአክተሩ ውስጥ ምን ይሆናል
በቲዎሬቲካል መሠረቶች ላይ በመጀመሪያ ጽሑፎቻቸው ላይ ታም እና ፍራንክ እንዲህ ሲሉ ጽፈዋል፡- “ቼሬንኮቭ ጨረራ በየትኛውም አጠቃላይ ዘዴ ሊገለጽ የማይችል ልዩ ምላሽ ነው፣ ለምሳሌ ፈጣን ኤሌክትሮን ከአንድ አቶም ወይም ራዲየቲቭ ጋር መስተጋብር ወደ ኒውክሊየስ መበተን በሌላ በኩል፣ ይህ ክስተት በጥራትም ሆነ በመጠን ሊገለጽ ይችላል፣ ይህም አንድ ኤሌክትሮን በመካከለኛው ክፍል ውስጥ የሚንቀሳቀስ ኤሌክትሮን ብርሃን የሚያመነጭ መሆኑን ከግምት ውስጥ ካስገባን ፣ ተመሳሳይ በሆነ መንገድ ቢንቀሳቀስም ፣ ፍጥነቱ ከኤሌክትሪክ ኃይል የበለጠ ከሆነ ፣ ብርሃን።"
ነገር ግን፣ ስለ ቼሬንኮቭ ጨረር አንዳንድ የተሳሳቱ አመለካከቶች አሉ። ለምሳሌ, መካከለኛው በንጥሉ ኤሌክትሪክ መስክ ፖላራይዝድ እንደሚሆን ይቆጠራል. የኋለኛው ቀስ በቀስ የሚንቀሳቀስ ከሆነ እንቅስቃሴው ወደ ኋላ ይመለሳልሜካኒካል ሚዛን. ነገር ግን፣ ሞለኪውሉ በበቂ ፍጥነት ሲንቀሳቀስ፣ የመካከለኛው መካከለኛው የምላሽ ፍጥነት ውሱንነት ማለት ሚዛኑ በእንቅልፍ ላይ እንደሚቆይ እና በውስጡ ያለው ሃይል በተመጣጣኝ የድንጋጤ ሞገድ መልክ ይወጣል።
እንዲህ ያሉት ጽንሰ-ሀሳቦች የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች የሚመነጩት ቻርጅ በሚደረግበት መካከለኛ በሆነ ፍጥነት በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ስለሆነ እነዚህ ፅንሰ-ሀሳቦች እንደ ቼሬንኮቭ ጨረር አይቆጠሩም።
የተገላቢጦሽ ክስተት
የቼሬንኮቭ ተጽእኖ ሜታሜትሪያል የሚባሉትን አሉታዊ ኢንዴክስ በመጠቀም ማግኘት ይቻላል። ይህም, አንድ ንዑስ ሞገድ microstructure ጋር, ይህም ከሌሎች በጣም የተለየ የሆነ ውጤታማ "አማካይ" ንብረት ይሰጣል, በዚህ ሁኔታ ውስጥ አሉታዊ ፈቃድ ያለው. ይህ ማለት የተከሰሰ ቅንጣቢ በመካከለኛ ፍጥነት ከደረጃ ፍጥነት በላይ ሲያልፍ ከፊት በኩል በሚያልፈው ጨረራ ይለቃል።
እንዲሁም የቼሬንኮቭ ጨረራ በተገላቢጦሽ ኮን (metamaterial) ባልሆኑ ወቅታዊ ሚዲያዎች ማግኘት ይቻላል። እዚህ፣ አወቃቀሩ ከሞገድ ርዝመቱ ጋር ተመሳሳይ ነው፣ስለዚህ ውጤታማ የሆነ ተመሳሳይነት ያለው ሜታማቴሪያል ተደርጎ ሊወሰድ አይችልም።
ባህሪዎች
የባህሪ ከፍታ ካላቸው የፍሎረሰንስ ወይም ልቀት ስፔክትራ በተለየ የቼረንኮቭ ጨረር ቀጣይ ነው። በሚታየው ብርሃን ዙሪያ፣ የአንድ ክፍል ድግግሞሽ አንጻራዊ ጥንካሬ በግምት ነው።ከእሷ ጋር ተመጣጣኝ. ማለትም ከፍ ያሉ እሴቶች የበለጠ ኃይለኛ ናቸው።
በዚህም ነው የሚታየው Cherenkov ጨረር ደማቅ ሰማያዊ የሆነው። እንደ እውነቱ ከሆነ, አብዛኛዎቹ ሂደቶች በአልትራቫዮሌት ስፔክትረም ውስጥ ናቸው - በበቂ ሁኔታ በተጣደፉ ክፍያዎች ብቻ ይታያል. የሰው ዓይን ስሜታዊነት ወደ አረንጓዴ ከፍ ይላል እና በቫዮሌት የስፔክትረም ክፍል ውስጥ በጣም ዝቅተኛ ነው።
የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች
Cherenkov ጨረራ ከፍተኛ ኃይል የሚሞሉ ቅንጣቶችን ለመለየት ይጠቅማል። እንደ ኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ባሉ አሃዶች፣ ቤታ ኤሌክትሮኖች እንደ fission መበስበስ ምርቶች ይለቀቃሉ። የሰንሰለቱ ምላሽ ከቆመ በኋላ ብርሃኑ ይቀጥላል፣ አጭር ጊዜ የሚቆዩ ንጥረ ነገሮች በመበስበስ እየደበዘዙ ይሄዳሉ። እንዲሁም, Cherenkov ጨረሮች ጥቅም ላይ የዋሉ የነዳጅ ንጥረ ነገሮች የቀረውን ራዲዮአክቲቭ መለየት ይችላሉ. ይህ ክስተት ያጠፋው የኒውክሌር ነዳጅ በታንኮች ውስጥ መኖሩን ለማረጋገጥ ይጠቅማል።
