Зарядталған бөлшектің өтуінен туындайтын сәулелену: Теория және қолданылуы
Transition radiation
Толқындық сәулеленудің (TR) физикасы: зарядталған бөлшектердің әртүрлі орталардан өту кезінде пайда болатын электромагниттік толқындар, Гинзбург пен Франк теориясы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Өтпелі сәулелену (TR) – зарядталған бөлшектер әртүрлі орталардың шекарасы сияқты біртекті емес ортадан өтетін кезде пайда болатын электромагниттік сәулелену түрі. Бұл, Черенков сәулеленуінен өзгеше, зарядталған бөлшектер біртекті диэлектрлік ортадан электромагниттік толқындардың сол ортадағы фазалық жылдамдығынан артық жылдамдықпен өтетін кезде пайда болады.
Transition radiation (TR) is a form of electromagnetic radiation emitted when a charged particle passes through inhomogeneous media, such as a boundary between two different media. This is in contrast to Cherenkov radiation, which occurs when a charged particle passes through a homogeneous dielectric medium at a speed greater than the phase velocity of electromagnetic waves in that medium.
Тарих
1945 жылы Гинзбург пен Франк транзициялық сәулеленуді теориялық тұрғыда көрсетті. Олар зарядталған бөлшектің екі әртүрлі біртекті ортаның арасындағы шекарадан перпендикуляр өтетінін көрсетті. Бөлшекке қатысты кері бағытта шығарылатын сәулеленудің жиілігі көрінетін жарық диапазонында болды. Сәулеленудің қарқындылығы бөлшектің Лоренц коэффициентіне логарифмдік пропорционалды. Оптикалық аймақта транзициялық сәулелену алғаш рет байқалғаннан кейін, көптеген алғашқы зерттеулер көрсеткендей, оптикалық транзициялық сәулеленуді жеке бөлшектерді анықтау және идентификациялау үшін қолдану сәулеленудің өте төмен қарқындылығына байланысты шектеулі болды. Гарибиан сәулеленудің рентгендік аймақтағы ультрарелятивистік бөлшектер үшін де пайда болатынын көрсеткенде транзициялық сәулеленуге қызығушылық қайта оянды. Оның теориясы рентгендік аймақтағы транзициялық сәулеленудің ерекше қасиеттерін болжады. 1959 жылы Гарибиан теориялық тұрғыда көрсеткендей, орта мен вакуум арасындағы шекарадан өтетін ультрарелятивистік бөлшектің ТР шығару кезіндегі энергия жоғалтуы бөлшектің Лоренц коэффициентіне тікелей пропорционалды. Лоренц коэффициентіне тікелей пропорционал рентгендік транзициялық сәулеленуінің теориялық ашылуы ТР-ді жоғары энергиялық физикада одан әрі пайдалануға мүмкіндік берді. Осылайша, 1959 жылдан бастап ТР, әсіресе рентгендік ТР-ді теориялық және тәжірибелік зерттеулер күшейді.
Transition radiation was demonstrated theoretically by Ginzburg and Frank in 1945. They showed the existence of Transition radiation when a charged particle perpendicularly passed through a boundary between two different homogeneous media. The frequency of radiation emitted in the backwards direction relative to the particle was mainly in the range of visible light. The intensity of radiation was logarithmically proportional to the Lorentz factor of the particle. After the first observation of the transition radiation in the optical region, many early studies indicated that the application of the optical transition radiation for the detection and identification of individual particles seemed to be severely limited due to the inherent low intensity of the radiation. Interest in transition radiation was renewed when Garibian showed that the radiation should also appear in the x ray region for ultrarelativistic particles. His theory predicted some remarkable features for transition radiation in the x ray region. In 1959 Garibian showed theoretically that energy losses of an ultrarelativistic particle, when emitting TR while passing the boundary between media and vacuum, were directly proportional to the Lorentz factor of the particle. Theoretical discovery of x ray transition radiation, which was directly proportional to the Lorentz factor, made possible further use of TR in high energy physics. Thus, from 1959 intensive theoretical and experimental research of TR, and x ray TR in particular began.