TCHERENKOV EFFET

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Description

Lorsqu'une particule chargée se déplace dans un milieu transparent (verre, liquide, gaz), ce déplacement agit sur les champs électrique et magnétique comme une série d'éclairs successifs ; un peu comme les lampes d'une guirlande qui s'allument à tour de rôle, donnant l'impression qu'elles se déplacent le long du fil de support. Dans tout phénomène vibratoire, et la lumière en est un, une série de tops ou d'éclairs est équivalente à une série de sources émettant également sur toutes les fréquences, chacune étant décalée différemment dans le temps. Ce décalage Δt introduit pour chaque fréquence ν et pour chaque source un décalage de phase Δϕ = 2 πνΔt. Dans notre cas, le décalage en temps est le temps que met la particule pour aller d'un point à un autre de sa trajectoire, c'est-à-dire le temps L/v, L étant la longueur parcourue dans le milieu transparent et v la vitesse de la particule. Si un observateur regarde la particule venant vers lui avec un angle θ, il verra ces sources fictives avec un retard supplémentaire dû au temps que met la lumière pour venir jusqu'à lui. Ce retard diminue quand la particule se rapproche. Ainsi, cet observateur verra une série de sources ou d'éclairs émettant successivement et se décalant comme Δt = L(1/v − n cos θ/c, où c est la vitesse de la lumière dans le vide et c/n la vitesse de la lumière dans notre milieu transparent, n étant l'indice de réfraction du milieu. Lorsque la particule a une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière dans le milieu transparent, on peut trouver un angle d'observation pour lequel ces deux effets se compensent exactement : 1/v − n cos θ/c = 0. Alors, toutes les sources fictives sont synchronisées, il peut y avoir détection de lumière et il y a émission de lumière Tcherenkov. Dans tous les autres cas, les variations des champs électrique et magnétique en provenance des sources agissent en désordre et s'annulent globalement par interférence, et rien n'est visible. La condition d'émission Tcherenkov s'écrit habituellement : cos θ = 1/(), où β = v/c. Ce [...]

Relation fondamentale de l'effet Tcherenkov

Relation fondamentale de l'effet Tcherenkov

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Construction permettant d'obtenir la relation fondamentale de l'effet Tcherenkov. 

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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

Détecteur à éléments multiples
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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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

Classification


Autres références

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Pour citer l’article

Paul BAILLON, Robert MEUNIER, « TCHERENKOV EFFET », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-tcherenkov/