2born (2born) wrote,
2born
2born

Category:

Длина когерентности, или Чем я занимаюсь

Попробую рассказать популярно о сущности своих профессиональных задач))

Допустим, летит сквозь вещество заряженная частица и в некоторой точке испускает электромагнитную волну (например, из-за того, что столкнулась с атомом). Летит себе дальше и в некоторой другой точке испускает такую же волну в том же направлении:
l_coh_0a

Вопрос: как будут соотноситься между собой фазы этих двух волн? Очевидно,

и
,
где l - вектор, соединяющий точки испускания первой и второй волн:

l_coh_1
Тогда разность фаз этих двух волн будет равна
,
где тета - угол, под которым испускается волна, относительно направления движения частицы. Для волн, разность фаз которых не будет превышать величины порядка единицы, будет иметь место конструктивная интерференция. Таким образом, излучение, испущенное на длине порядка
вдоль направления движения частицы, будет когерентно складываться. Упрощенно говоря, яркость излучения от столкновения с N атомами будет больше яркости излучения на одном атоме, не в N, а в N^2 раз!!! Если скорость частицы приближается к скорости света, а угол излучения мал, то длина когерентности растет ого-го как! Поэтому, если мы запустим частицу в кристалл, под малым углом к какой-нибудь из атомных цепочек (чем меньше угол падения, тем больше атомов попадет на длину когерентности, см. рисунок ниже), то мы сможем на халяву получать очень много излучения, в том числе жесткого (рентгеновского и гамма):

l_coh_2

Впервые эта длина, как характеристика процесса излучения быстрых частиц, появилась в классических работах Бете и Гайтлера по тормозному излучению. Зоммерфельд первым обратил внимание на то, что эта величина растет с энергией частицы (эх, найти бы ссылочку!:). А уже в 1950-е годы Михаил Леонович Тер-Микаелян обратил внимание на то, что эта величина может превысить межатомные расстояния в твердом теле (одновременно и независимо до этого додумались Феретти в Италии и Юбералл в Штатах)! Тут-то все и завертелось: Ландау, как водится, прогнал Тер-Микаеляна со своего семинара, но Померанчук потом сказал: "А знаешь, Дау, он ведь в чем-то может быть и прав!" (из этого разговора вырос потом эффект Ландау-Померанчука-Мигдала:)))

Тем, кто все понял, предлагаю поразмыслить над следующими задачками:
1) Из последнего рисунка видно, что с уменьшением угла падения на цепочку пси интенсивность излучения должна возрастать. Почему бы тогда не запускать частицу параллельно цепочке?
2) Модифицируйте наши формулы для случая среды с отличным от единицы показателем преломления.
3) Чему будет равна длина когерентности черенковского излучения?
Tags: Мегаучебник или Что я читал и похвалил, графотворчество невидимого профессора, наука, популяризация
Subscribe

  • Сегодняшний улов

    Желну не видел, видел только следы его работы, все увеличивающиеся:)) Вот только один пример: DSC_3662_работа_желны_corr.jpg © qedqed.iMGSRC.RU…

  • Сегодяшний лесной пейзажик

    DSC_3158_супер_corr2.jpg © qedqed.iMGSRC.RU

  • Пятничный улов

    был невелик: я сфоткал одного лишь дубоноса, и очень издалека. Но поскольку их у меня ужа два года не было, а я по ним безумно соскучился, опубликую…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 48 comments

  • Сегодняшний улов

    Желну не видел, видел только следы его работы, все увеличивающиеся:)) Вот только один пример: DSC_3662_работа_желны_corr.jpg © qedqed.iMGSRC.RU…

  • Сегодяшний лесной пейзажик

    DSC_3158_супер_corr2.jpg © qedqed.iMGSRC.RU

  • Пятничный улов

    был невелик: я сфоткал одного лишь дубоноса, и очень издалека. Но поскольку их у меня ужа два года не было, а я по ним безумно соскучился, опубликую…