Излучение Вавилова - Черенкова (Cerenkov Radiation)

Излучение Вавилова - Черенкова возникает при движении заряженной частицы любой массы в веществе с показателем преломления , где ε - диэлектрическая постоянная вещества (в общем случае ε - комплексная величина), если скорость частицы v превышает фазовую скорость c/n электромагнитных волн в этом веществе.

Основные характеристики

Заряженная частица - электрон.

Порог

v > c/n, .

Вещество прозрачно для черенковского излучения, т.е.

|Im ε| ~<< Re .

Пороговая энергия (в МэВ)

,

n = n(ω). Так для воды при длине волны излучения ~0.4 мкм n ~1.3 и E_thr ~0.5 МэВ.

Спектр

Спектр непрерывный, практически нарастающий линейно до ω_max при n(ω_max) = c/v; ω_max ~ < 10 - 30 эВ (ближний ультрафиолет; при больших частотах излучение происходит лишь в отдельных узких интервалах энергий). Спектральная интенсивность (на единицу пути)

.

Интегральная энергия излучения (в эВ/см)

.

Угловые характеристики

Конус с угловым раствором

.

 

Интервал углов .

Поляризация излучения

Вектор электрического поля фотона лежит в плоскости скорости v и напавления излучения.

 

Поляризация света (=Поляризация волн)

Поляризация волн — явление нарушения симметрии распределения возмущений в поперечной волне (например, напряжённостей электрического и магнитного полей в электромагнитных волнах) относительно направления её распространения. В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как возмущения в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения.

Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору. Так что в трёхмерном пространстве имеется ещё одна степень свободы — вращение вокруг волнового вектора.

Причиной возникновения поляризации волн может быть: несимметричная генерация волн в источнике возмущения; анизотропность среды распространения волн; преломление и отражение на границе двух сред.

 

Основными являются два вида поляризации:

• линейная — колебания возмущения происходит в какой-то одной плоскости. В таком случае говорят о «плоско-поляризованной волне»;
• круговая — конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний. В зависимости от направления вращения вектора может быть правой или левой.

На основе этих двух или только круговой можно сформировать и другие, более сложные виды поляризации. Например, эллиптическая.

Линейная Круговая Эллиптическая

 

Поляризатор (англ. polarizer) - устройство, применяемое для получения обычно полностью поляризованного света.