Cherenkov 방사선은 매체의 빛의 속도보다 빠르게 입자가 움직이는 결과입니다. 이 방사선은 희미하지만 원자로 주변의 물에서 푸른 빛의 형태로 볼 수 있습니다. 이것은 빛의 경우 소닉 붐과 동일합니다.
군용 항공기가 몇 마리의 마하의 속도로 오버 헤드를 통과하면 하늘에서 큰 붐이 들립니다. 그것은 소닉 붐이라는 물리적 현상으로 인해 사운드와 관련이 있습니다. 빛의 경우 소닉 붐과 아날로그가 있는지 궁금한 적이 있습니까?
빛의 경우 소닉 붐과 동등한 것은 무엇입니까?
짧은 대답 : 소리와 달리 빛은 여행 할 매체가 필요하지 않습니다 (진공 상태로 이동할 수 있음). 따라서 빛의 경우 소닉 붐과 아날로그가 없습니다. 그러나 소닉 붐은 소리보다 더 빨리 여행 할 때 발생합니다. 마찬가지로, 주어진 매체에서 무언가가 빛보다 빠르게 이동할 때 흥미로운 일이 발생합니다.
그러나 가장 먼저…
소닉 붐이란 무엇입니까?
고정식 소스에서 생성 된 음파는 호수의 잔물결처럼 균일하게 퍼져 있습니다. 그러나 음원이 움직이기 시작하면 물체 앞의 파도가 뭉쳐져 주파수가 증가하는 경향이 있습니다. 결과적으로, 물체보다 앞서 서있는 관찰자는 물체 뒤에 서있는 사람보다 더 높은 피치 소리가 들립니다. 음파의 겉보기 빈도의 이러한 증가는 도플러 효과라고합니다.
이 같은 현상은 구급차의 신호가 당신을 지나갈 때 다른 소리를냅니다.
물체 (사운드 소스)가 사운드 자체의 속도로 움직일 때 (공기 중의 소리 속도는 767mph), 물체의 사운드 파가 같은 지점에서 서로 뭉쳐져 사운드 파의 벽이 앞서 (또는 아래)에 닿을 때 매우 큰 소리를냅니다.
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말하기에, 물체가“소리 장벽을 깨뜨린다”또는 다른 말로 사운드 속도보다 빠르게 이동하면 상황이 극적으로 변합니다. 이 경우, 물체가 생성하는 음파는 그 앞에 퍼질 시간이 충분하지 않습니다. 왜냐하면 그것이 생성하는 음파보다 빠르게 이동하기 때문입니다.
그러한 물체는 "초음속 속도"로 가고 있다고 말하며, 초음속 전투기 제트가 오버 헤드를 통과 할 때 특징적인 시끄럽고 호황을 누리는 소닉 붐을 유발하는 강렬한 파면을 만듭니다.
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Is there a sonic boom equivalent in the case of light?
사운드는 기계적인 파동이므로 여행하는 데 중간 정도가 필요하다는 것을 의미합니다. 공기, 단단한 물체 및 물을 통해 꽤 잘 여행하지만 진공 상태로 이동할 수는 없습니다. 우리가 방금 보았 듯이, 음파 붐은 물체가 소리의 속도보다 빠르게 이동하고 바로 앞에있는 공기를 압축 할 때 발생합니다.
사운드 장벽을 깨는 항공기 (사진 크레디트 :Chris Parypa Photography / Shutterstock.com)
반면에 빛은 전자기파로, 소리와 달리 중간 여행이 필요하지 않음을 의미합니다. 또한 공기 (또는 진공 상태)의 빛 속도보다 더 빠른 여행은 없습니다.
따라서 실제로 말하면 공기의 빛이나 진공 청소기와 동등한 음파 붐이 없습니다.
Cherenkov 방사선
이런 일이 발생할 때, 즉 매체에서 입자가 빛의 속도보다 빠르게 움직일 때, 배지에서 희미한 형태의 방사선이 생성됩니다. 이 방사선은 Cherenkov Radiation이라고 불립니다. 러시아 과학자 Pavel A. Cherenkov는 실험적으로 처음 설명하고 시연했습니다.
고급 시험 반응기의 핵심에서 Cherenkov 방사선이 빛납니다. (사진 크레딧 :Argonne National Laboratory / Wikimedia Commons)
위에서 주어진 이미지에서, 원자로의 핵심 주위에 물 속의 희미한 빛은 Cherenkov 방사선에 의해 생산된다. 이는 핵분열 생성물에 의해 방출되는 베타 입자 (초고속 전자)가 주변의 물 분자를 자극하고 에너지를 높이기 때문에 발생합니다. 정상적인 에너지 수준으로 돌아 가기 위해 물 입자는 푸른 빛의 광자를 방출합니다.
이 빠르게 움직이는 전자는 물에서 빛보다 빠르게 이동하기 때문에 서로 상이있는 음극은 서로 상호 작용하고 (건설적인 간섭) 희미하지만 반응기를 둘러싼 물에 분명히 눈에 띄는 푸른 빛을 발합니다.
.그러므로, 당신은 Cherenkov 방사선이 몇 가지 기술적 인 차이가있는 소닉 붐과의 아날로그라고 말할 수 있습니다. 물론 가장 분명한 차이점도 있습니다. Cherenkov Radiation은 발생할 때 큰 붐을 일으키지 않습니다! 자세한 내용은 이것을 보려면 :
