Portál:Fyzika/Odporúčaný článok/24

Geometria Čerenkovovho žiarenia

Čerenkovovo žiarenie je elektromagnetické žiarenie vznikajúce pri prechode nabitej častice (ako napríklad elektrón) izolačným prostredím rýchlosťou väčšou ako je rýchlosť svetla v tomto prostredí. Charakteristická modrá žiara jadrových reaktorov je spôsobená Čerenkovovým žiarením. Je pomenované podľa ruského vedca Pavla Alexejeviča Čerenkovova, nositeľa Nobelovej ceny za fyziku (1958), ktorý ho v roku 1934 dôkladne charakterizoval ako prvý.

Fyzikálny pôvod

Zatiaľ čo podľa relativity je rýchlosť svetla vo vákuu univerzálnou konštantou (c), rýchlosť ktorou sa svetlo šíri v látke môže byť významne menšia než c. Napríklad rýchlosť šírenia sa svetla vo vode je len 0,75c. Hmota môže byť urýchlená nad túto rýchlosť počas jadrových reakcií alebo urýchlením v časticových urýchľovačoch. Čerenkovovo žiarenie vzniká, keď nabitá častica (najčastejšie elektrón) prechádza dielektrickým (elektricky izolačným) prostredím rýchlosťou väčšou ako je tá, ktorou sa v tom istom prostredí šíri svetlo.

Nabitá častica prechádzajúca prostredím narúša lokálne elektromagnetické pole (EM) tohoto prostredia. Elektróny v atómoch prostredia budú dislokované a polarizované prechádzajúcim EM poľom nabitej častice. Po roztrhnutí elektróny izolantu opäť obnovia rovnováhu, čo je sprevádzané vyžiarením fotónov. (Vo vodiči môže byť narušenie EM poľa obnovené bez vyžiarenia fotónu.) Za normálnych okolností tieto fotóny vzájomne deštruktívne interferujú a nie je detekované žiadne svetlo. Avšak ak sa prostredím šíri narušenie poľa rýchlejšie než svetlo, fotóny interferujú konštruktívne a zosilňujú pozorované žiarenie.