TCHERENKOV EFFET

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Relation fondamentale de l'effet Tcherenkov

Relation fondamentale de l'effet Tcherenkov
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Détecteur de lumière Tcherenkov

Détecteur de lumière Tcherenkov
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Détecteur à éléments multiples

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Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le passage des particules nucléaires chargées à travers la matière donne lieu à des interactions de natures diverses, l'une d'elles étant l'émission de radiation électromagnétique appelée effet Tcherenkov (Čerenkov). Dans les milieux transparents, cet effet apparaît sous la forme d'un éclair de lumière dont les rayons sont émis dans des directions liées à la trajectoire et à la vitesse de la particule. Cette émission, très particulière, revêt certaines caractéristiques des ondes de choc qui ne se produisent que lorsque la vitesse du projectile, ici une particule nucléaire, dépasse un certain seuil.

Les particules fournies par les accélérateurs des centres de recherche ou provenant du rayonnement cosmique ne sont observables que par leurs interactions. L'effet Tcherenkov en est une et sert de base à des méthodes aussi précises que variées de mesure des propriétés de ces particules. Il est à l'origine de nombreuses découvertes (dont celle de l'antiproton), et la plupart des expériences de physique des particules fondamentales font appel à des détecteurs Tcherenkov.

Dès les débuts de la radioactivité, on avait observé que les solutions de sels de radium émettent une faible lueur bleutée. Le rayonnement nucléaire d'une préparation de radium au voisinage de liquides ou de solides transparents suffit à provoquer cette émission de lumière. L. Mallet (1926-1929) avait déjà montré que cet effet n'était pas une luminescence et avait dégagé plusieurs de ses particularités. C'est aux physiciens Pavel Alexeïevitch Tcherenkov et Sergey Ivanovich Vavilov que revient l'honneur d'avoir établi à partir de 1934 les propriétés fondamentales de ce phénomène qui ont mené à son interprétation :

– l'émission de lumière se produit dans tous les liquides ou solides transparents sous la forme d'un spectre continu, contrairement aux phénomènes de phosphorescence ;

– la lumière, fortement polarisée, est émise dan [...]

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Écrit par :

  • : physicien de recherche, docteur ès sciences, ancien élève de l'École normale de le rue d'Ulm, fonctionnaire à l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (Cern)
  • : physicien supérieur détaché du Centre d'études nucléaires, Saclay, et au Centre européen de recherche nucléaire (Cern), Genève

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Pour citer l’article

Paul BAILLON, Robert MEUNIER, « TCHERENKOV EFFET », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 mai 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-tcherenkov/