Юный техник 1959-02, страница 45

физиков — школой академика С, И. Вавилова и школой академика Л. И. Мандельштама.

Одним из наиболее видных представителей этой последней школы является выдающийся советский физик-теоретик Игорь Евгеньевич Тамм. Именно к нему обратился И. М. Франк для обсуждения предположений о природе наблюдавшегося Черенковым свечения.

Совместная работа И. Е. Там-ма и И. М. Франка, опубликованная в 1937 году, дала почти исчерпыеающее толкование наблюдавшегося Черенковым явления и поставила на повестку дня ряд новых проверочных экспериментов, которые и были выполнены затем Черенковым.

В чем же состоит сущность свечения Черенкова — Вавилова, иногда называемого просто черенковским свечением?

Движение быстрой заряженной частицы в среде подобно мгновенно возникающему току. иначе говоря. короткому электромагнитному импульсу. Этот импульс действует на атомы окружающей среды, поляризуя их, то есть смещая носителей отрицательных и положительных электрических зарядов из их нормального положения. Немедленно возвращаясь в исходное состояние, атомы возвращают затраченную на их поляризацию энергию в виде специфического электромагнитного излучения ~ свечения.

В том случае, когда частица движется медленно, электромагнитные волны. испускаемые с разных участков пути частицы, взаимно погашаются. Когда же скорость частицы превосходит скорость распространения световой волны в данной среде, погашения волн не происходит,

наблюдается испускаемый под определенным углом к направлению движения частицы свет (см. рис.).

Близкой аналогией этого процесса являются V-образные ударные еолны, возникающие при движении тела в воздухе со сверхзвуковой скоростью. Еще более прост общеизвестный случай возникновения V-образ-ной волны от носа корабля, двигающегося по воде со скоростью, превышающей скорость еолн на поверхности воды.

Из теории относительности известно, что обладающие массой покоя частицы не могут двигаться со скоростью, превышающей скорость распространения света в вакууме (с—300 тыс. км/сек). Однако скорость световой волны при ее распространении в любой реальной среде с показателем преломления п (всегда п > О меньше

с

этой величины и равняется

Если скорость движения части-

с

цы превышает отношение

то такая частица может испускать черенковское свечение.

Приведем пример. Для воды _п_ 1,333. Поэтому чепенковское свечение в воде будет испускаться любыми заряженными частицами, скорость ноторых превышает 225 тыс. км/сек. Такая скорость соответствует кинетической энергии 260 тыс. электроновольт для электронов, 485 млн. электроновольт для протонов и 75 млн. электроновольт для неустойчивых элементарных частиц — пи-мезонов.

Из теории Тамма—Франка следовало, что угол « между направлениями движения частицы

Частица движется слева папрасо. С точки зрения неподвижного наблюдателя черенковское свечение направлено под углом