انكليزي
عربي
ماذا تعرف عن إشعاع سيرينكوف؟
إشعاع سيرينكوف هو إشعاع كهرومغناطيسي يصدر عندما يمر جسيم مشحون (مثل الإلكترون) عبر وسط عازل بسرعة أكبر من سرعة الضوء، ومعروف أيضا باسم إشعاع سيرينكوف - فافيلوف (VCR).
لماذا يحدث هذا الإشعاع ولماذا هو أزرق؟
تاريخياً ، اكتشف بافيل سيرينكوف الإشعاع في عام 1934، بينما كان يدرس آثار المواد المشعة على السوائل. وقد لاحظ أن الماء المحيط بمواد مشعة معينة ينبعث منها وهج أزرق باهت.
يشبه إصدار الجسيمات المشحونة لإشعاع سيرينكوف الصوت الصادر عن الطائرة عندما تخترق جدار الصوت، فعندما تقلع طائرة في الهواء تدفع الأجنحة الهواء أمامها بعيدًا عن طريقها، لذلك إذا كانت الطائرة تسير بشكل أسرع من سرعة الصوت، فلا يتسنى للهواء أن يتحرك بعيدًا عن الطريق وهذا يخلق انخفاضًا مفاجئًا في الضغط ينتقل بعيدًا عن الجناح عند بلوغ سرعة الصوت، تمامًا مثل أعقاب القارب، إنه الصوت الناتج عن تغيير الضغط الذي نسمعه بعد أن مرت الطائرة فوق رؤوسنا.
بأخذ هذا المثال في الاعتبار، دعونا نعود إلى الجزيئات المشحونة كهربائيا ... تحتوي الجسيمات المشحونة كهربائيًا على حقول كهربائية حولها نتيجة لشحنتها فعندما يتحرك مثل هذا الجسيم المشحون، يتحرك الحقل الكهربائي معه وبما أن الحقل الكهربائي تحمله الفوتونات، فإنه يمكن أن ينتقل بسرعة الضوء فقط.
إذا انتقل الجسيم بسرعة تفوق سرعة الضوء في وسط معين (مثل الماء) ، فإنه ينطلق خارج مجاله الكهربائي. يشكّل هذا الحقل الكهربائي المكوّن خلف الجسيم المشحون جبهة الصدمة ، تمامًا مثل مثالنا السابق مع الصوت لكن جبهة الصدمة هذه تظهر في شكل ضوء، وليس صوتًا.
ينتج الضوء الأزرق في الماء من الذرات المثارة من قبل موجة الصدمة ويتبع هذه الإثارة التخامد والعودة للحالة العادية فيصدر منها الضوء الأزرق. ولكن هناك سبب آخر هو أن عدد الفوتونات المنبعثة من هذا الجسيم المشحون يتناسب عكسيا مع الطول الموجي. وهذا يعني أن المزيد من الفوتونات تنبعث بأطوال موجية أقصر، وبالتالي يميل الطيف إلى الجانب الأزرق.
