Fyzika - fundamentální přírodní věda

| Kategorie: Skripta  | Tento dokument chci!

V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.

Vydal: - Neznámý vydavatel Autor: Vojtěch Ullmann

Strana 223 z 673

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
..q/ r2 intenzita elektrického pole okolí částice velmi rychle změní hodnoty E1(r) E2(r), což podle Maxwellových rovnic elektrodynamiky vzbudí elektromagnetické vlnění, zvané podle mechanismu svého vzniku přechodové záření *) - obr.. doplnit: Frank-Ginzburgova rovnice . . Celkové množství energie*) vyzářené částicí jednotku dráhy pak integraci dáno vztahem dW/dl (q2/4π) 1/β2n2) ε..cz/JadRadFyzika6..ω , kde integruje přes kruhovou frekvenci záření ω=2πf=2π/λ okrajovou podmínkou v>c/ε). Pro rychlé nabité částice vzniká látkovém prostředí současně Čerenkovovo přechodové záření. .. *) Čerenkovovské vyzařování principu přispívá energetickým ztrátám brzdění částice při průletu prostředím, avšak ve srovnání ostatními mechanismy (ionizace, excitace, brzdné záření) tento vliv zcela zanedbatelný. Toto záření vzniká při průletu nabité částice optickým rozhraním látkových prostředí různými indey lomu, především pokud liší elektrické permitivity obou prostředí... 1...6.4 "Scintilační detektory", pasáž "Čerenkovovy detektory".f=h...ň 1/β2n2)/λ2 dλ, kde výraz integrálem vyjadřuje spektrum Čerenkovova záření... Energie emitovaná dráze částicí nábojem letící rychlostí (β=v/c zářením s úhlovou frekvencí ω=2πf frekvenčním intervalu dω, dána Frank-Tammovou rovnicí d2W (q2ε/4π). Prahové energie některých částic pro vznik Čerenkovova záření plexiskle, vodě vzduchu (za normálního atmosférického tlaku) jsou uvedeny následující tabulce: Látka elektron e - mion m -,+ pion p -,+ proton p + plexisklo (n=1,5) 0,173 MeV MeV MeV 320 MeV voda (n=1,33) 0,26 MeV MeV MeV 460 MeV vzduch (n=.. ♦ Průchodem relativistických částic vysokých energií (především elektronů) rozhraním skokovou změnou idexu lomu vzniká krátkovlnné přechodové záření rentgenové oblasti měkké X-záření, fotony energii několika keV, které lze detekovat metodami pro ionizující záření (TRD Transition Radiation Detector), např.Frank V. oblasti infračerveného záření či radiovln. Přechodové záření se však liší Čerenkovova záření dvou aspektech: ♦ Přechodové záření vzniká principu pro nabité částice pohybující rychlostí menší než rychlost světla v daném prostředí, stačí aby prostředí bylo opticky (elektricky) nehomogenní. Při nižších rychlostech (energiích) nabitých částic, nebo pozvolné změně prostředí, však vzniká přechodové záření velmi slabé dlouhovlnné v optickém oboru (zde předpokladem opticky průzračné prostředí), popř....ω.(λ/hc) (4π2q2/h.. jedná optické prostředí, může být Čerenkovovo záření viditelné (modravé světélkování při silnějším toku částic), nebo může být za pomoci fotonásobičů použito detekci rychlých nabitých částic, již primárních, nebo sekundárních vzniklých interakcí primárního záření látkou viz §2. .2 vpravo. Při přechodu (rychlém průletu) nabité částice takovým rozhraním podle Coulombova zákona (1/4πε). Tyto detekční metody nacházejí své uplatnění urychlovačů, při detekci neutrin kosmického záření (viz též pasáž "Neutrina" §1... přechodového záření (transition radiation). *) Mechanismus vzniku přechodového záření objasnili základě zákonitostí elektrodynamiky látkovém prostředí r... Je-li látkové prostředí pro světelné záření transparentní, tj... Intenzita tohoto záření přibližně úměrná energii nabité částice obecně velmi malá.RNDr. Plyne odtud, spektrum stejné pro všechny částice stejným nábojem spektrum spojité počet fotonů klesá druhou mocninou vlnové délky intenzita Čerenkovova záření roste indexem lomu látkového prostředí. Z tohoto výrazu plyne, počet fotonů energií h.htm (10 32) [15.Ginzburg..[1 1/β2n2] .ω jednotku dráhy je dN/dl (dW/dl)..1..) . Přechodové záření Dalším radiačně-optickým efektem při průchodu rychlé nabité částice nehomogenním látkovým prostředím emise tzv.2 "Radioaktivita" nebo níže "Kosmické záření"). Takové záření většinou není detekovatelné..doplnit..1945 I. proporcionálními http://astronuklfyzika.c)..10.. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.6 Ionizující záření Ve vodě indexem lomu n=1,33 činí prahová rychlost pro vznik Čerenkovova záření vmin=0,75c, což pro elektron odpovídá prahové kinetické energii Emin=0,26MeV; ultrarelativistický elektron prolétající vodou (cosϑmax=0,75) bude pak Čerenkovovsky vyzařovat pod úhlem ϑmax=41,5°.2008 12:13:55] .