Differenze tra le versioni di "Effetto Čerenkov"

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== La fisica dell'effetto Čerenkov ==
[[File:Cherenkov radiation-animation.gif|upright=2.7|thumb|Effetto Čerenkov]]
Per la teoria della [[relatività]], nessuna [[Fisica delle particelle|particella]] può viaggiare ada una [[velocità]] superiore a quella della [[luce]] nel vuoto (299 792,458&nbsp;km/s). In un mezzo denso però, la velocità di propagazione della luce risulta più bassa di quella di propagazione nel vuoto, e in un mezzo con [[indice di rifrazione]] ''n'' sarà ''c/n''. Può avvenire che una particella superi la velocità di propagazione della luce nel mezzo (pur tuttavia rimanendo al di sotto di ''c'').<ref name=Luo03>Chiyan Luo, Mihai Ibanescu, Steven G. Johnson, and J. D. Joannopoulos, "[http://www-math.mit.edu/~stevenj/papers/LuoIb03.pdf Cerenkov Radiation in Photonic Crystals]," ''Science'' '''299''', 368–371 (2003).</ref> Se tale particella è [[Carica elettrica|carica]] elettricamente si verifica l'effetto Čerenkov, ovvero l'emissione di radiazioni ''γ''.
 
Ciò è dovuto al fatto che la particella carica, lungo la sua traiettoria, induce dei momenti di dipolo temporanei negli atomi o nelle molecole del mezzo. Ritornando alla configurazione iniziale, le molecole producono radiazione elettromagnetica. Se la particella viaggia lentamente,tale perturbazione si rilassa elasticamente e si ha un ritorno all'equilibrio meccanico non appena la particella è passata. Se invece la velocità della particella è sufficientemente elevata rispetto al tempo di risposta del mezzo (e ciò si verifica quando la velocità della particella nel mezzo attraversato risulta superiore alla velocità della luce nello stesso mezzo) allora l'energia prodotta da questa perturbazione si irradia come un'onda d'urto coerente. Come nell'aria, quando un oggetto supera il [[muro del suono]], si forma un [[cono d'onda]] ([[onda meccanica|onde meccaniche]]), allo stesso modo, con le onde elettromagnetiche, nelle condizioni sopra enunciate, si assiste alla produzione di un cono d'onda del tutto simile al [[Numero di Mach|cono di Mach]] per il [[suono]].
:<math>\cos\vartheta_{max}=\frac{1}{n}</math>
 
Il rilevamento di radiazione Čerenkov è oggi sfruttato nell'astronomia delle sorgenti gamma e negli esperimenti condotti sui [[neutrino|neutrini]], rilevando ad esempio i [[Muone|muoni]] prodotti in acqua, i quali, essendo negativamente carichi, e viaggiando ada una velocità superiore a quella di propagazione della luce in acqua, danno luogo all'effetto Čerenkov.
 
== Utilizzi ==
La radiazione Čerenkov è impiegata soprattutto negli esperimenti scientifici riguardanti la rivelazione di particelle di origine spaziale, ede in particolare è stata utilizzata nello studio del [[neutrino]]. Nei reattori nucleari a immersione l'intensità della radiazione è correlata alla frequenza degli eventi di fissione, ed è quindi indicativa del livello di attività del reattore.
Allo stesso modo viene usata per valutare la radioattività residua presente nelle barre di combustibile esauste.
 
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