Другие изобретения
на букву "Э"

Электрическая дуговая сварка

Электрическая дуговая сварка

Дата изобретения: 1881 г.

Разработчик:
Бенардос Николай Николаевич

Краткая информация:

Источником теплоты является электрическая дуга, возникающая между торцом электрода и свариваемым изделием при протекании сварочного тока в результате замыкания внешней цепи электросварочного аппарата. Сопротивление электрической дуги больше, чем сопротивление сварочного электрода и проводов, поэтому большая часть тепловой энергии электрического тока выделяется именно в плазму электрической дуги.

Электромобиль

Электромобиль

Дата изобретения: 1901 г.

Краткая информация:

Над созданием электромобиля Ипполит Владимирович Романов начал работать в 1899 г. Он спроектировал две модели электромобиля — двухместный и четырехместный, а также две модели омнибуса — 17-местный и 24-местный. Все они работали от аккумуляторов: энергия, накопившаяся в аккумуляторе, преображалась в энергию движения. 17-местный омнибус был испытан в начале 1901 г. в Петербурге. Испытания подтвердили, что новый транспорт достаточно удобен и безопасен для пассажиров и для движения на улицах.

Электрический двигатель

Электрический двигатель

Дата изобретения: 1834 г.

Разработчик:
Якоби Борис Семенович

Краткая информация:

Электродвигатель, состоящий из вращающейся и неподвижной частей, Б.С. Якоби изобрел еще в 1834 г., когда жил в Германии. Об этом изобретении стало известно и в России, ставшей для Якоби второй родиной. Опытный образец был устроен достаточно просто. Двигатель состоял из коммутатора и двух дисков, на которых были закреплены 16 стержней из мягкого железа (по 8 штук на каждом диске). Пока один из дисков делал оборот, коммутатор 8 раз менял полярность дисков. Инерция поддерживала вращение рабочего диска и вмонтированного в него вала основного двигателя. Самым ценным в этом изобретении было открытие способа беспрерывного вращательного движения.

главная / Изобретения России / Эффект Вавилова — Черенкова

Эффект Вавилова — Черенкова

Дата изобретения: 1937 г.


Разработчик: Вавилов Сергей Иванович

Описание:

       Эффект Вавилова — Черенкова (излучение Вавилова — Черенкова) — свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей.

       В 1934 году Павел Черенков проводил в лаборатории Сергея Вавилова исследования люминесценции жидкостей под воздействием гамма-излучения и обнаружил слабое голубое свечение, вызванное быстрыми электронами, выбитыми из атомов среды гамма-излучением. Позже выяснилось, что эти электроны двигались со скоростью выше скорости света в среде. Уже первые эксперименты Черенкова, предпринятые по инициативе С. И. Вавилова, выявили ряд характерных особенностей излучения: свечение наблюдается у всех чистых прозрачных жидкостей, причём яркость мало зависит от их химического состава, излучение имеет поляризацию с преимущественной ориентацией электрического вектора вдоль направления первичного пучка, при этом в отличие от люминесценции не наблюдается ни температурного, ни примесного тушения.

       На основании этих данных Вавиловым было сделано основополагающее утверждение, что обнаруженное явление — не люминесценция жидкости, а свет излучают движущиеся в ней быстрые электроны. Теоретическое объяснение явления было дано И. Таммом и И. Франком в 1937 году. В 1958 году Черенков, Тамм и Франк были награждены Нобелевской премией по физике «за открытие и истолкование эффекта Черенкова». Манне Сигбан из Шведской королевской академии наук в своей речи отметил, что «открытие явления, ныне известного как эффект Черенкова, представляет собой интересный пример того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований».

 

       Теория относительности гласит: ни одно материальное тело, включая быстрые элементарные частицы высоких энергий, не может двигаться со скоростью, равной скорости света в вакууме. Но к скорости движения в прозрачных средах это ограничение не относится. В стекле или в воде, например, свет распространяется со скоростью, составляющей 60-70% от скорости света в вакууме, и ничто не мешает быстрой частице (например, протону или электрону) двигаться быстрее света в такой среде.

       В 1934 году Павел Черенков проводил исследования люминесценции жидкостей под воздействием гамма-излучения и обнаружил слабое голубое свечение (которое теперь названо его именем), вызванное быстрыми электронами, выбитыми из атомов среды гамма-излучением. Чуть позже выяснилось, что эти электроны двигались со скоростью выше скорости света в среде. Это был как бы оптический эквивалент ударной волны, которую вызывает в атмосфере сверхзвуковой самолёт, преодолевая звуковой барьер.

       Представить это явление можно по аналогии с волнами Гюйгенса, расходящимися вовне концентрическими кругами со скоростью света, причём каждая новая волна испускается из следующей точки на пути движения частицы. Если частица летит быстрее скорости распространения света в среде, она обгоняет волны. Пики амплитуды этих волн и образуют волновой фронт излучения Черенкова. Излучение расходится конусом вокруг траектории движения частицы. Угол при вершине конуса зависит от скорости частицы и от скорости света в среде. Это как раз и делает излучение Черенкова столь полезным с точки зрения физики элементарных частиц, поскольку, определив угол при вершине конуса, можно рассчитать по нему скорость частицы.

 

       Распространённое представление о том, что на больших глубинах в океане царит полный мрак, так как свет с поверхности туда не доходит, является ошибочным. Как следствие распада радиоактивных изотопов в океанской воде, в частности, калия-40, даже на больших глубинах вода слабо светится из-за эффекта Вавилова — Черенкова.[1] Существуют гипотезы, что большие глаза нужны глубоководным созданиям затем, чтобы видеть при столь слабом освещении.