任何物質在真空中速度不能超過真空中的光速,但在介質中的速度能超過介質中的光速嗎
題目:
任何物質在真空中速度不能超過真空中的光速,但在介質中的速度能超過介質中的光速嗎
爲什麼
3樓的老總,我問的是除光以外的物質在介質傳播的速度與介質中的光速比
那發生切倫科夫輻射,該介質中的帶電粒子是否會發生時間倒流,不衰變了呢
解答:
樓上幾位胡扯也有理由,佩服.
介質中的速度是能超過介質中的光速的,爲說明這一點,只需找個特例就行了,即:切倫科夫輻射
Qielunkefu fushe
切倫科夫輻射
Cerenkov radiation
在透明媒質中穿行的,其速度超過媒質中光速的帶電粒子所發出的一種輻射.1934年,蘇聯物理學家П.A.切倫科夫發現高速電子在各種高折射率的透明液體和固體中發出一種淡藍色的微弱可見光.帶電粒子既可來自外源,也可由γ射線的康普頓散射或光電效應產生.切倫科夫在實驗中能夠將這種新型微光同通常的螢光或磷光區分開來,證明它具有明顯的方向性,強偏振以及隨媒質變化不大的譜分布等一系列特點.1937年И.□.夫蘭克和И.Е.塔姆對此現象作了系統的理論研究,說明這種輻射是由於帶電粒子速度超過媒質中光速(相速度)所產生的.以上三人因此項工作獲得1946年史達林獎和1958年諾貝爾物理學獎.
切倫科夫輻射同加速帶電粒子的輻射不同,它不是單個粒子的輻射效應,而是運動帶電粒子與媒質內的束縛電荷和誘導電流所產生的集體效應.
切倫科夫輻射可以看成爲一種在媒質中的電磁衝擊波,類似於超音速子彈或飛機在空氣中形成的衝擊波.不考慮媒質的色散,設粒子的速度爲 □,媒質中的光速爲□/□(□爲真空中光速,□爲折射率).由於□>□/□,故粒子在其運動的途徑上的各點所激發的媒質中的電磁場有一個圓錐形包絡面,這就是上述電磁衝擊波.從圖運動帶電粒子所激發的電磁場中可看出輻射方向沿圓錐包絡面的法線.當粒子在位置1激發的波經□時間後其波前達到□□/□時,粒子本身走過距離□□□達到位置2,故輻射方向與粒子軌道間的夾角□滿足:
□切倫科夫輻射的電矢量位於圖紙平面內.
切倫科夫輻射的頻譜是連續的,在不考慮色散時,強度的譜分布正比於□(角頻率).但實際上任何媒質都是有色散的,即折射率爲角頻率的函數□□=□(□),這時顯然只有在滿足不等式□(□)>□/□>1的波段才有切倫科夫輻射.在X射線波段□(□)總是小於1的,故切倫科夫輻射頻譜總有一個上限.通常它的能量相當集中於可見光範圍,並側重於它的藍紫端.
利用切倫科夫輻射製成的測定高速粒子的探測器,稱爲切倫科夫計數器,已廣泛應用於高能物理學.它具有計數率高,分辨時間短,能避免低速粒子干擾.準確測定粒子運動速度等優點.
添加新評論