Пример 2. Каким минимальным импульсом pmin (в единицах МэВ/с) должен обладать электрон, чтобы эффект Вавилова — Черенкова можно было наблюдать в воде?
Решение. Эффект Вавилова — Черенкова состоит в излучении света, возникающем при движении в веществе заряженных частиц со скоростью v, превышающей скорость распространения световых волн (фазовую скорость) в этой среде. Так как фазовая скорость света vф=c/n (с — скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме; п — показатель преломления среды), то условием возникновения эффекта Вавилова — Черенкова является
v>vф, или v>c/n.
Обычно это условие записывают иначе, учитывая, что β=v/c:
βn>1. (1)
Токи при размыкании и замыкании цепи При всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает э. д. с. самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции. Экстратоки самоиндукции, согласно правилу Ленца, всегда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т. е. направлены противоположно току, создаваемому источником. При выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. Следовательно, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчезновения или установления тока в цепи Взаимная индукция
Поскольку черенковское излучение наблюдается для релятивистских частиц, то запишем сначала выражение для релятивистского импульса:
P=mv=m0v/(1-β2 )0.5, или p=m0cβ/(1-β2)0.5
где учтено, что v=βc.
Особенности динамического принципа управления преобразованием Идея динамического управления процессом преобразования энергии предполагает возможность управления эффективностью энергообмена между электронным потоком, пронизывающем область локализации выходного электромагнитного поля и этим полем. При этом управление производится путем воздействия на электронный поток со стороны входного электромагнитного поля, локализованное в другом или том же самом межэлектродном промежутке.
Минимальному импульсу соответствует минимальное значение βmin которое находим из условия (1):
βmin=1/n.
Тогда минимальное значение импульса
Pmin=m0c/(n2-1)0.5 (2) Стальной полый шар объемом 320 см3, плавает в воде так, что половина его погружена в воду. Плотность стали 8000 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3. Каков объем полости в шаре? Ответ представьте в кубических сантиметрах.
Вычисления выполним во внесистемных единицах — МэВ/с (с — скорость распространения электромагнитного излучения). Для этого поступим следующим образом. Известно, что m0c2=0,511МэВ, отсюда запишем m0c =0,511 МэВ/с.
Подставив в (2) n=l,33 и найденное значение m0c, произведем вычисления:
pmin=0,583 МэВ/с.
Геометрическая оптика изучает законы распространения света в прозрачных средах, основываясь на представлении о световых лучах. Под световым лучом понимают линию, указывающую направление распространения световой энергии. С помощью световых лучей легко объясняются законы геометрической оптики: прямолинейного распространения света, его отражения и преломления. Как показывают наблюдения, в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Прямолинейным распространением света объясняется образование теней, т. е. областей, в которые не поступает световая энергия. Тень наблюдается в том случае, когда линейными размерами источника можно пренебречь по сравнению с расстояниями, рассматриваемыми в данной задаче.
| Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику |