帕維爾·切倫科夫（前蘇聯(lián)物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)并解釋了切倫科夫輻射）

切倫科夫（Cherenkov,Pavel Alekseyevich），前蘇聯(lián)物理學(xué)家，因發(fā)現(xiàn)并解釋了切倫科夫輻射，和弗蘭克及塔姆共同分享了1958年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。切侖科夫效應(yīng)是切侖科夫在研究發(fā)自鐳放射源的輻射穿入不同的液體并被液體吸收時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的。

生平

切倫科夫1904年7月15日生于前蘇聯(lián)沃羅涅日州的一個(gè)農(nóng)民家庭，1928年從沃羅涅日國(guó)立大學(xué)數(shù)學(xué)和物理系畢業(yè)，1930年開(kāi)始在列別捷夫物理研究所擔(dān)任高級(jí)研究員職務(wù)，同年結(jié)婚，婚后育有一子一女。1940年，切倫科夫獲得了博士學(xué)位。

從1930年起，在蘇聯(lián)科學(xué)院物理研究所工作。 他的重要發(fā)現(xiàn)是關(guān)于高能粒子的速度。亞原子粒子的能量越大，它運(yùn)動(dòng)得就越快，然而，它永遠(yuǎn)不能比真空中的光速更快。 然而，光通過(guò)水等透明媒質(zhì)時(shí)，速度要比在真空中慢。這時(shí)，高能粒子通過(guò)這類媒質(zhì)時(shí)，它的速度就可能超過(guò)光在該媒質(zhì)中的速度。這樣，它就會(huì)拖著一條發(fā)光的“尾巴”，稱為切倫科夫輻射。 切倫科夫于1934年首先觀察到這種輻射，而弗蘭克和塔姆在1937年解釋了產(chǎn)生這種輻射的原因。 可以利用切倫科夫輻射來(lái)激勵(lì)計(jì)數(shù)器，這樣，能量極高的粒子就能被檢測(cè)到，而其他一些粒子則無(wú)影響地通過(guò)，這樣的裝置稱為切倫科夫計(jì)數(shù)器。粒子的速度可通過(guò)光發(fā)射的方向計(jì)算出來(lái)。這樣的計(jì)數(shù)器是很有用的。例如，謝格雷就利用它發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子。 1946年，切侖科夫同瓦維洛夫、弗蘭克和塔姆一道獲得蘇維埃國(guó)家獎(jiǎng)， 1958年，切倫科夫又與弗蘭克、塔姆共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

切倫科夫于1970年當(dāng)選蘇聯(lián)科學(xué)院院士，1984年獲得前蘇聯(lián)“蘇聯(lián)社會(huì)主義勞動(dòng)英雄”稱號(hào)。1990年，切倫科夫在莫斯科逝世。

偉大發(fā)現(xiàn)

1934年，在瓦維洛夫的指導(dǎo)下，切倫科夫研究了放射線穿過(guò)流體時(shí)所發(fā)生的現(xiàn)象，觀察到了一種淡藍(lán)色的輝光。在切侖科夫之前，也有人觀察到當(dāng)輻射穿入液體時(shí)，從液體中會(huì)放射出微弱的淺藍(lán)色的輝光，但是他們把它歸結(jié)為熒光。然而切侖科夫認(rèn)為，他觀察到的不是熒光。通過(guò)觀察穿入經(jīng)過(guò)了兩次蒸餾的水中的輻射，他排除了微小雜質(zhì)產(chǎn)生熒光的可能性。當(dāng)時(shí)，測(cè)量非常微弱的輻射的唯一有效的工具就是人的高度靈敏的眼睛。為了提高眼睛的敏感度，切侖科夫在每次實(shí)驗(yàn)之前都要在完全漆黑的環(huán)境中呆上一個(gè)小時(shí)或者更久。他發(fā)現(xiàn)，輻射沿入射方向被極化了，正是入射的輻射所產(chǎn)生的快速次級(jí)電子才是出現(xiàn)可見(jiàn)輻射的根本原因。通過(guò)采用發(fā)自鐳放射源的電子單獨(dú)照射液體，他驗(yàn)證了這一點(diǎn)。切侖科夫在1934-1937年間發(fā)表的論文給出了這種新輻射的一般性質(zhì)。這就是切倫科夫輻射。