Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом. Мурзина Е.А. - 51 стр.

      Итак, в 1937 г. Тамм и Франк показали, что свечение Вавилова -
Черенкова и качественно и количественно может быть объяснено с
помощью представлений как классической, так и квантовой
электродинамики, из которых следует, что равномерно движущийся в
среде заряд должен излучать свет, если его скорость превышает
фазовую скорость света в этой среде, т.е. если V > . Рассмотрим эти
                                                         с
                                                         n
соображения.
    1. Квантовый подход. Если заряд движется В однородной среде
прямолинейно и равномерно              со скоростью V, то и его
электромагнитное поле переносится вместе с ним, т.е. излучаемая им
волна имеет вид: exp(i k ⋅ ( x − V t ), где k − волновой        вектор,
характеризующий направление распространения световой волны.
Частота этой волны (множитель при t, в показателе экспоненты)
определяется равенством: ω = k ⋅ V = k ⋅ V ⋅ cosθ , где θ - угол между
направлением распространения волны k и скоростью заряда V .
Но частота всякой электромагнитной волны в среде связана с ее
волновым         вектором соотношением                 , где n – показатель
                                                    сk
                                               ω=
                                                     n
преломления для данной волны в однородной среде. Следовательно,

                   и
ck                               c   1
   = kV ⋅ cosθ         cosθ =      =     .
 n                              nV n ⋅ β

    Полученное соотношение определяет угол, между направлением
движения частицы и направлением распространения излучаемой ею
волны. Естественно, что реально волна излучается лишь в том случае,
если   cosθ ≤ 1, т.е. должно выполняться соотношение: V             ≥
                                                                        с
                                                                          –
                                                                        n
скорость заряженной частицы превосходит фазовую скорость света в
среде.
     Отсюда следует и другой важный вывод: так как β ≤ 1 а nβ >1,
то, следовательно, излучение возможно лишь в средах с показателем
преломления n > 1 .

    2. Классический подход. Заряженная частица, двигаясь в среде с
показателем преломления n, вызывает вдоль своего пути поляризацию
атомов среды, которые на короткое время превращаются в диполи.
Колебание диполей, сопровождающее возвращение поляризованных
атомов в исходное состояние, приводит к появлению
электромагнитного излучения.


                                      - 50 -