Efeito Cherenkov

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Radiação de Tcherenkov em um reator de pesquisas TRIGA

Quando uma partícula carregada eletricamente atravessa um meio isolante a uma velocidade superior à da luz neste meio, ela emite radiação eletromagnética que pode ser na faixa visível. A esta radiação dá-se o nome de radiação de Cherenkov (ou efeito Cherenkov). A luminosidade azul, característica de reatores nucleares, deve-se à radiação de Cherenkov. O nome é em homenagem ao cientista soviético Pavel Cherenkov, vencedor do Prêmio Nobel de Física de 1958, que primeiro caracterizou rigorosamente o efeito.

Ocorre uma onda de choque semelhante à produzida por um avião supersônico ao quebrar a barreira do som. Esta onda de choque óptica leva a emissão de radiação eletromagnética. São isolantes os meios nos quais esta radiação pode aparecer. Este tipo de efeito é usado para a detecção de partículas com altas energias.

Origem física[editar | editar código-fonte]

Embora, de acordo com a teoria da relatividade restrita, a velocidade da luz no vácuo não possa ser ultrapassada, a velocidade da luz em um meio material pode ser bem menor que aquela do vácuo. Assim em um meio material é possível uma partícula eletricamente carregada (como um elétron ou um próton) se deslocar com velocidade superior à da luz naquele meio (V > c/n).

Características[editar | editar código-fonte]

Intuitivamente, a intensidade total da radiação de Cherenkov é proporcional a velocidade da carga excitada e o número de tais partículas. Ao contrário da fluorescência ou emissão espectral que possuem picos espectrais característicos, a radiação Tcherenkov é contínua. A intensidade relativa de uma freqüência é proporcional a freqüência. Isto é, altas freqüências são mais intensas na radiação Tcherenkov. Por isso a parte visível da radiação de Tcherenkov é observada como um azul brilhante. Na verdade, a maioria da radiação Tcherenkov está no espectro ultravioleta - isto é, apenas com partículas carregadas suficientemente aceleradas que a radiação se torna visível; o pico de sensibilidade dos olhos humanos dá-se no verde, e é muito baixa a porção violeta do espectro.

O efeito Tcherenkov é de grande utilidade nos detectores de partículas onde a radiação citada é utilizada como traçador. Particularmente, nos detectores de neutrinos de água pesada como o Super-Kamiokande.