Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

12.02.2018
07:28

Магнитные свойства материалов научились измерять с атомарным разрешением

12.02.2018
07:23

Ученые нашли метод получения экстремально плотной электрон-позитронной плазмы

12.02.2018
07:17

Физики измерили время торможения «сверхсветовых» электронов

    Если направить мощный лазер на стеклянный образец, в нем образуются электроны, которые будут двигаться со скоростью, превышающей скорость света в среде. Из-за этого частицы будут испускать черенковское излучение и терять энергию, пока их скорость не упадет ниже скорости света. Группа ученых из Индии, Франции,

    Великобритании и Швейцарии экспериментально исследовала это явление и показала, что электроны остаются релятивистcкими в течение примерно 50 пикосекунд, что в несколько тысяч раз превышает длительность лазерного импульса. Статья опубликована в Physical Review Letters.

    Когда заряженная частица движется в веществе быстрее скорости света, она поляризует атомы среды и заставляет их излучать электромагнитные волны — возникает так называемое черенковское излучение. Отдаленно это излучение напоминает волны, которые расходятся от плывущего по воде катера — электромагнитные волны излучаются только в узкий конус, осью которого является траектория частицы, а угол при вершине определяется ее скоростью и показателем преломления среды. Это наблюдение позволяет определить скорость частицы и используется в детекторах элементарных частиц — например, в детекторе космических нейтрино IceCube.

    Один из способов получить «сверхсветовые» электроны предполагает использование сверхмощных фемтосекундных лазеров, которые высвобождают огромное количество энергии за очень короткий промежуток времени. Если посветить таким лазером на границу прозрачной среды, образуются электроны, которые будут двигаться со скоростью, близкой к скорости света в вакууме. Из-за огромной скорости эти электроны будут создавать сильные токи плотностью до 1012 ампер на квадратный сантиметр. Несмотря на то, что такие токи исследовались несколькими группами ученых, особенности протекающих процессов до сих пор изучены плохо. В частности, нет надежных экспериментальных измерений «времени торможения» (transit time) таких электронов, то есть времени, в течение которого они излучают электромагнитные волны благодаря эффекту Вавилова-Черенкова, пока не растеряют свою энергию.

    Группа ученых под руководством Равиндры Кумара (Ravindra Kumar) измерила это время, наблюдая за эволюцией черенковского излучения с помощью оптического эффекта Керра. Для этого они сфокусировали титан-сапфировый лазер мощностью около ста тераватт и длительностью импульса около 25 фемтосекунд в узкое пятно на поверхности стеклянного образца (стекло BK7, показатель преломления n = 1,5), зажатого между пластинками алюминиевой фольги. Под действием импульса в образце образовались быстрые электроны, которые стали испускать черенковское излучение. Полученное излучение экспериментаторы фокусировали и пропускали через систему поляризационных пластинок и ячейки из дисульфида углерода, а затем регистрировали с помощью камеры с ПЗС-матрицей. Из-за эффекта Керра поляризация света, проходящего через ячейку, периодически поворачивалась, и камера могла регистрировать черенковское излучение только в узкие промежутки времени с интервалом две пикосекунды. Это позволило проследить за изменением интенсивности излучения со временем.

    Оказалось, что интенсивность черенковского излучения быстрых электронов зависит от толщины стеклянного образца и от времени, прошедшего после лазерного импульса. Зависимость от толщины объяснить несложно. Во время импульса образуется большое число электронов, имеющих разную энергию и подчиняющихся распределению Максвелла. Если пластинка недостаточно толстая, быстрые электроны практически сразу выскакивают из нее и не успевают внести существенный вклад в излучение, а более медленные теряют энергию из-за столкновений с частицами среды, их скорость падает ниже скорости света, и они перестают излучать. В данном эксперименте насыщение наступало при толщине стеклянного образца около 10 миллиметров, что отвечает энергии электронов порядка нескольких мегаэлектронвольт. В большинстве предыдущих экспериментов использовались значительно более тонкие образцы с толщиной порядка микрона.

    Изменение интенсивности излучения со временем физики объяснили следующим образом. Во-первых, для электронов с различными начальными энергиями пики излучения находятся на разном расстоянии от источника, причем тем ближе к камере, чем больше энергия. Поскольку скорость электронов в среде превышает скорость света, первыми до нее доходит излучение от электронов, пики излучения которых оказались ближе к камере. Во-вторых, очень быстрые частицы испытывают множество столкновений внутри стеклянного образца и продолжают излучать до тех пор, пока их скорость не станет меньше скорости света в среде. В третьих, часть излучения отражается от алюминиевой фольги и не сразу попадает в камеру, что тоже вносит вклад в интенсивность. В результате суммарная длительность излучения в эксперименте составила примерно 120 пикосекунд, что почти в пять тысяч раз больше, чем длительность лазерного импульса, во время которого образуются электроны. Впрочем, «время торможения», то есть промежуток, после которого все электроны перестают излучать, физики оценили 50 пикосекундами — оставшаяся часть зависимости набирается из-за переотражений света внутри образца.

    Кроме того, ученые проверили с помощью численного моделирования предложенное объяснение зависимости интенсивности излучения от времени. Каждый процесс, вносящий вклад в зависимость, они рассмотрели по отдельности и показали, что в сумме они дают как раз нужное число.

    По словам авторов, в дальнейшем разработанный ими метод позволит измерить распределение по энергиям электронов, образующихся во время лазерного импульса.

    В октябре прошлого года мы писали, как российские ученые из Института прикладной физики РАН нагрели с помощью мощного лазера алюминий до трех миллионов градусов Цельсия, сохранив при этом его плотность. В том же месяце ученые из Ливерморской национальной лаборатории показали, как можно объединить нескольких мощных лазерных пучков в плазме в один.

    По информации

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

12.02.2018
00:35

Вращение магнитного поля помогло разобраться в формировании коллоидных кристаллов

12.02.2018
00:32

Нанофлюидные устройства предложили вырезать из графеновой бумаги обычными ножницами

12.02.2018
00:28

Ученые создали растворимую электронную кожу

12.02.2018
00:24

Tesla Roadster приблизится к Марсу в 2020 году

12.02.2018
00:18

Запущенный в космос автомобиль Tesla отнесли к спутникам

11.02.2018
23:46

США подготовили пилотируемый корабль Orion

11.02.2018
23:41

Ученые выявили существенные преимущества людей без пары

11.02.2018
23:38

Сделана самая далекая космическая фотография

10.02.2018
21:31

Доказано существование новой формы материи

10.02.2018
21:28

Опровергнут миф о вымирании человечества из-за супервулкана

10.02.2018
19:29

Древние европейцы оказались темнокожими

10.02.2018
19:21

Раскрыты детали проекта первого гиперзвукового пассажирского лайнера

10.02.2018
19:06

Предсказано скорое затухание Солнца

10.02.2018
18:58

Вирусы оказались создателями человечества

10.02.2018
18:44

НАСА создаст инопланетную подводную лодку

10.02.2018
18:42

Создана универсальная вакцина от рака

10.02.2018
18:35

Россия испытала плазменные двигатели

<< 261|262|263|264|265|266|267|268|269|270 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList