Physics
Tscherenkow-Strahlung
Ein optischer Überschallknall: ein Kegel blauen Lichts hinter einem Teilchen, das das Licht im Medium überholt hat.
Was passiert
Nichts überholt Licht im Vakuum, aber Licht im Wasser kriecht mit drei Vierteln seiner Vakuumgeschwindigkeit, und ein Myon vom Himmel bremst nicht mit. Es entsteht ein Kegel unter einem Winkel, der genau sagt, wie schnell das Teilchen war: cos θ = 1/(βn). Deshalb ist ein Wassertank mit Photomultipliern ein Spektrometer. Unter der Schwelle gibt es KEIN Licht - keinen schwachen Kegel, keinen matten Ring, nichts. Darüber öffnet sich der Kegel schnell und nähert sich dem größten Winkel des Mediums, für Wasser 41,39 Grad. Auf der Bank gibt das Teilchen beim Durchqueren des Radiators Photonen ab, jedes im Kegelwinkel mit Azimut und Wellenlänge nach Frank–Tamm, und sie landen auf einer Detektorebene: der Ring BAUT sich auf, blau, weil das Spektrum 1/λ² ist, und so breit wie der Radiator, weil Licht vom Eingang weiter zu laufen hat als Licht vom Ausgang.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen cos θ = 1/(βn) β_thr = 1/n d²N/(dx dλ) = (2πα/λ²)·sin²θ = (2πα/λ²)·(1 − 1/(βn)²)
