во-первых, свечение имело голубоватый цвет и наблюдалось у всех чистых прозрачных жидкостей, причем яркость и цвет свечения мало зависели от химического состава жидкости;
во-вторых, в отличие от люминесценции, не наблюдалось ни температурного, ни примесного ослабления свечения;
в-третьих, излучение имеет поляризацию и направленность вдоль направления движения частицы.
Вавилов предположил, что обнаруженное явление не является люминесценцией, свет излучают быстрые электроны, движущиеся в жидкости. В 1937 году И.Е. Тамм и И.М. Франк объяснили механизм свечения и создали количественную теорию, основанную на уравнениях классической электродинамики. В 1940 году В.Л. Гинзбург создал квантовую теорию, которая привела к тем же результатам.
Излучение Вавилова - Черенкова - это излучение электрически заряженной частицы, движущейся в среде, со скоростью и превышающей скорость света в этой среде u = c / n:
...
Согласно электромагнитной теории, заряд, движущийся равномерно, не излучает электромагнитной волны. Однако Тамм и Франк показали, что это справедливо лишь для скоростей частиц, не превышающих фазовую скорость волны в данной среде. В процессе излучения Вавилова - Черенкова энергия и скорость излучающей свободной частицы уменьшается, то есть частица тормозится.
Заряженная частица вызывает кратковременную поляризацию вещества в окрестности тех точек, через которые она проходит при своем движении. Поэтому молекулы среды, лежащие на пути частицы, становятся кратковременно действующими когерентными источниками элементарных электромагнитных волн, которые интерферируют друг с другом.
При движении заряженной частицы в изотропной среде со скоростью υ < u = c / n элементарные волны будут представлять собой сферы, распространяющиеся со скоростью u = c / n (рис. 1.4.10).
|