Cherenkov-Strahlung: Entstehung der EM Wellen?

i-kugel · Anmeldungsdatum: 28.03.2008 Beiträge: 3

Hi,

ich verzweifel grad nen bisschen an der schlüssigen Erklärung der Cherenkov-Strahlung... Hilfe

http://i32.tinypic.com/b6aplf.jpg

Das durch das schnelle geladene Teilchen lauter Dipol-Atome gebildet werden, ist ja erkennbar. Aber wie und wann entsteht jetz die elektromagnetische Strahlung? In der englischen Wikipedia steht was davon, dass die immer entsteht, aber bei Unterlichtgeschwindigkeit destruktiv interferiert, bei Überlichtgeschwindigkeit konstruktiv.

Und was is mit dem elektrischen Feld, was das schnelle Teilchen bei der rechten Variante hinter sich lässt? Das "Abreißen" müsste ihm doch haufenweise Energie entziehen, aber wo kommt die her, es is doch schon ne Elementarladung?...

Wäre sehr dankbar für Hilfe...
Ciao

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Das Teilchen wird halt einfach etwas langsamer, es gibt also kinetische Energie ab. Jedes geladene Teilchen verliert kin. Energie, wenn es durch Materie geht.

Gruß
Marco

i-kugel · Anmeldungsdatum: 28.03.2008 Beiträge: 3

okay, ich gehe jetzt davon aus, dass die Strahlung emittiert wird beim "an"- und "ab"-regen der polarisierten Atomen, damit ist die Emission von Strahlung bei Überlichgeschwindigkeit des geladenen Teilchens auch relativ logisch erklärt...

Meine letzte Frage ist noch, wie man begründen kann, dass gerade im UV-Bereich so viel Strahlung emittiert wird. Das Spektrum ist ja kontinuierlich, klar weil die Atome mit allen möglichen Energien angeregt werden können, je nachdem wie weit sie von der Teilchenbahn weg sind.

Das Spektrum ist wohl unabhängig vom durchflogenen Stoff? Ich habe hier ein Diagramm gefunden:

http://i29.tinypic.com/1zfosbp.jpg

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

Tscha ist eine gute Frage, warum es UV Quanten sind.
Ist ja so ähnlich wie mit der Bremsstrahlung von Elektronen, mit der z.B Röntgenstrahlen erzeugt werden. Je schneller die Elektronen waren umso höhere Frequenz hat ihre Bremsstrahlung.

Ich erkläre mir das so, dass wenn die Natur die Wahl hat die Energie auf einige wenige UV Quanten zu verteilen oder auf viel mehr z.B IR Quanten, dann entscheidet die Natur sich fürs Erstere.

Ist aber nicht mehr als eine Krücke, ich habe hier ja sowas wie "die Natur entscheidet" benutzt, was weit hergeholt ist Augenzwinkern

Vielleicht lässt sich da was mit der Entropie machen, aber so tief habe ich von der Materie keine Ahnung grübelnd

i-kugel · Anmeldungsdatum: 28.03.2008 Beiträge: 3

Ah ich hab noch was gefunden:

http://www.gae.ucm.es/~emma/docs/tesina/node4.html

Aber ich darf zu dem Schluss kommen dass das schlichtweg zu kompliziert ist und ich es in meinen Ausführungen mit dem Hinweis darauf als Tatsache hinstellen kann Hammer

Das Spektrum scheint also immer dasselbe zu sein, aber da die Cherenkov-Strahlung ja nur in einem Medium sichtbar ist, wird durch das Medium ja wiederum das Spektrum verändert, was die Sache nicht einfacher macht...

Ansonsten kann man sich das ja wie inner Wikipedia beschrieben so vorstellen, dass die aus der Polarisation in den Grundzustand zurückkehrenden Atome Strahlung abgeben. Kann ich mir das so vorstellen, dass die Strahlung dann eine Bremsstrahlung der Elektronen ist, die wieder Richtung Atomkern beschleunigt werden?
Aber is ja nich so ganz stimmig, dann müssten die Elektronen ja auch Strahlung abgeben, wenn sie durch das Feld des schnellen TEilchens vom Atomkern weg beschleunigt werden grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich finde, da hast du schon sehr gute Quellen gefunden und vieles schon sehr gut verstanden smile

Die Cherenkov-Strahlung ist also nicht die Bremsstrahlung, die ein geladenes Teilchen aussendet, weil es selbst so stark abgebremst wird, sondern die Strahlung, die das Medium aussendet, durch das das geladene Teilchen fliegt. (Die Energie für diese Strahlung wird in der Tat der Bewegungsenergie des Teilchens entnommen, das ja durch die entstehenden Dipole ein bisschen abgebremst wird.)

Der Winkel der Cherenkov-Strahlung lässt sich aus der Geschwindigkeit des Teilchens und dem Brechnungsindex des Mediums bestimmen.