ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

       

излучение эл.-магн. волн равномерно и прямолинейно движущейся заряж. ч-цей при пересечении ею границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Предсказано в 1945 В. Л. Гинзбургом и И. М. Франком, к-рые показали, что излучение должно возникать по обе стороны от границы раздела, и подсчитали энергию, излучаемую назад — в среду, из к-рой ч-ца выходит, пересекая границу, раздела. При движении заряж. ч-цы в однородной среде её поле перемещается вместе с ней; хар-р поля определяется скоростью ч-цы и св-вами среды. Когда ч-ца переходит в др. среду, её поле меняется, что сопровождается излучением эл.-магн. волн. Расчёты показали, что назад излучаются эл.-магн. волны видимого диапазона (независимо от скорости ч-цы), интенсивность этого излучения мала (примерно 1 фотон при пересечении границы раздела 100 ч-цами). При малых энергиях ? ч-цы энергия, теряемая ею при П. и. назад, растёт пропорц. ?, при высоких ? рост замедляется.

Первое сообщение об эксперим. обнаружении П. и. назад появилось в 1958. П. и. от пучка ч-ц, падающего на металлич. поверхность в вакууме, наблюдается визуально в виде яркого белого светящегося пятна в том месте, куда падает пучок. Хар-ки П. и., полученные экспериментально, оказались в хорошем согласии с теорией. С развитием эксперим. методов измерения определение П. и. в оптич. области стало настолько точным, что по его параметрам (спектру, поляризации, угл. распределению) можно судить об оптич. св-вах поверхностей.

Исследования П. и. вперёд показали, что при больших значениях ? энергия этого излучения пропорц. ?, а распространяется оно под очень малыми (обратно пропорц. ?) углами к направлению движения ч-цы. Частота П. и. вперёд (в отличие от П. и. назад) занимает очень широкую спектр. область, причём макс. частота пропорц. ?. Напр., эл-н с ?=10 ГэВ, пересекающий границу раздела плотной среды и газа, излучает вперёд фотон с энергией =10 КэВ.

Линейный рост потерь на П. и. с увеличением ? позволяет использовать его для определения энергии быстрых заряж. ч-ц. В счётчиках, действие к-рых основано на П. и., ч-ца пересекает ок. 1000 слоев в-ва, разделённых газовыми промежутками, и суммарное П. и. регистрируется к.-л. приёмником излучения. Пластинки в-ва можно заменить пористым в-вом, напр. пенопластом. Счётчики на П. и. позволяют определить хар-ки заряж. ч-ц очень больших энергий (напр., в косм. лучах), когда др. методы регистрации теряют эффективность.

П. и. на одной границе раздела представляет собой частный случай излучения, возникающего при движении заряж. ч-ц в неоднородной среде. Излучение, возникающее в сильно неоднородной среде, в принципе также может быть использовано для детектирования заряж. ч-ц. П. и. может быть использовано также для определения св-в среды (плотности, периода кристаллич. решётки и т. д.). При движении быстрых заряж. ч-ц П. и. неотделимо от Черенкова — Вавилова излучения.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

- излучениеэл.-магн. волн равномерно и прямолинейно движущейся заряж. частицей припересечении ею границы раздела двух сред с разными показателями преломления. <Предсказано в 1945 В. Л. Гинзбургом и И. М. Франком, к-рые показали, чтоизлучение должно возникать по обе стороны от границы раздела, и подсчиталиэнергию, излучаемую назад - в среду, из к-рой частица выходит. При движениизаряж. частицы в однородной среде её поле перемещается вместе с ней; характерполя определяется скоростью частицы и свойствами среды.
Когда частица переходит в др. среду, еёполе меняется, что сопровождается излучением эл.-магн. волн. Расчёты показали, <что назад излучаются эл.-магн. волны видимого диапазона независимо от скоростичастицы, интенсивность этого излучения мала (примерно 1 фотон при пересеченииграницы раздела 100 частицами). При малых энергиях частицы энергия, теряемая ею при П. и. назад, растёт пропорц.при высоких этот рост замедляется.
Первое сообщение об эксперим. обнаруженииП. и. назад появилось в 1958. П. и. от пучка частиц, падающего на металлич. <поверхность в вакууме, наблюдается визуально в виде яркого белого светящегосяпятна в том месте, куда падает пучок. Характеристики П. и., полученныеэкспериментально, оказались в хорошем согласии с теорией. С развитием эксперим. <методов измерения определение П. и. в оптич. области стало настолько точным, <что по его параметрам (спектру, поляризации, угл. распределению) можносудить об оптич. свойствах поверхностей.
Исследования П. и. вперёд показали, чтопри больших значениях энергия этого излучения пропорц.а распространяется оно под очень малыми (обратно пропорц. )углами к направлению движения частицы. Частота П. и. вперёд (в отличиеот П. и. назад) занимает очень широкую спектральную область, причём макс. <частота пропорц.:

где п- число электронов в единице объёма среды, т - масса электрона, т ₀- масса излучающей частицы. Потери энергии на П. и. при высоких энергияхтакже пропорц. энергии:

Напр., электрон с =10 ГэВ, пересекающий границу раздела плотной среды и газа, излучает вперёдфотон с энергией 10 кэВ.
Линейный рост потерь на П. и. с увеличением позволяет использовать его для определения энергии быстрых заряж. частиц(см. Переходного излучения детекторы.
П. и. на одной границе раздела представляетсобой частный случай излучения, возникающего при движении заряж. частицв неоднородной среде. Излучение, возникающее в сильно неоднородной среде, <в принципе может быть использовано для детектирования заряж. частиц; П. <и. может быть использовано также для определения свойств среды (плотности, <периода кристаллич. решётки и т. д.). При движении быстрых заряж. частицв определ. области углов имеет место интерференция между П. и. и Черенкова- Вавилова излучением.

Лит.: Гинзбург В. Л., Франк И. М.,Излучение равномерно движущегося электрона, возникающее при его переходеиз одной среды в другую, "ЖЭТФ", 1946, т. 16, с. 15; Гарибян Г. М., К теориипереходного излучения и ионизационных потерь энергии частицы, там же, 1959,т. 37, в. 2, с. 527; Барсуков К. А., Переходное излучение в волноводе, <там же, в. 4, с. 1106; Тер - Микаелян М. Л., Влияние среды на электромагнитныепроцессы при высоких анергиях, Ер., 1969; Гарибян Г. М., Ян Ши, Рентгеновскоепереходное излучение, Ер., 1983; Гинзбург В. Л., Цытович В. Н., Переходноеизлучение и переходное рассеяние, М., 1984.

Б. М. Болотовский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.