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在果殼這篇文章裡有一小段解釋,不過看完似乎還是不太懂。。
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  • 1 # 魔鬼冷知識

    這裡提到的切連科夫輻射(Cherenkov radiation)是一種電磁輻射,和生活中經常提及的“電磁輻射”概念有些不一樣。

    生活中傳說能“危害人體健康”的電磁輻射,主要是由電路振盪產生,比如手機收發訊號。這些輻射主要集中在射頻波段,頻率相對較低。

    而切連科夫輻射是由帶電粒子產生的,頻率更高。多數切連科夫輻射在紫外線波段,只有當帶電粒子被充分加速後,可見光波段才會明顯可見。

    觀念糾正

    電磁場並不等於電磁輻射。輻射場的能流方向背離輻射源,並且能傳播到遠處,球形包絡面上的總能量不變;變化的電磁場卻不一定能形成輻射,許多部分都隨著距離的增加而衰減迅速,無法達到遠處。

    但是,勻速運動的帶電粒子在透明介質中也會產生輻射,即切連科夫輻射。這種輻射實際上是帶電粒子和大量介質原子的集體效應。本問題的圖片裡,核工程實驗室的反應堆中,帶電粒子主要是電子。

    PS:切連科夫輻射還是很NB的。輻射產生的藍色光最初被認為是熒光效應,後來被切連科夫發現,最終獲得1958年諾貝爾物理學獎。

    為什麼是藍色

    切連科夫輻射的能量與頻率成正比,因此能量主要為紫外光波段。在可見光範圍內,能量集中在藍紫色波段。另外,電子的加速能量越大,輻射也越強烈。沒達到一定能量,切連科夫輻射是不會發出藍光的。

    和超音速有什麼關係

    聲音在空氣中的傳播速度是音速,低速運動的聲源產生的聲波,仍然是球形/橢球形的。但超音速飛機的速度卻超過了這個速度。所以聲波的波前就集中在飛機後的錐面上,形成激波,能量極其集中。在真空中,帶電粒子的電磁輻射和普通聲源類似。

    即使粒子的速度達到相對論範圍,仍然小於光速。但在介質中,光速(相速度)卻可以小於帶電粒子(即輻射源)。所以從產生的機制來說,切連科夫輻射就和超音速飛機產生的“音爆”類似。

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