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科學(xué)家業(yè)已證明, 地球上任何物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度都不可能達(dá)到或超過真空中的光速C, 即每秒30 萬公里, 但在介質(zhì)中能否有粒子運(yùn)動(dòng)速度超過光速呢? 這時(shí)粒子怎樣運(yùn)動(dòng)呢?

尖頭汽艇航行在水面上時(shí), 如果速度很慢, 比水浪推進(jìn)速度小或相當(dāng), 我們看到的只是一系列平穩(wěn)的水浪波紋.但是, 汽艇速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過波紋的推進(jìn)速度時(shí), 我們會(huì)看到艇的前沿把水波`劈開', 形成`V'字形的波, 濺起`V'字形浪花.

光是一種電磁波, 它只有在真空中的速度為C, 而在折射率為n 的介質(zhì)中, 電磁波的傳播速度為

? =c/n

即光在介質(zhì)中傳播速度比在真空中傳播速度小 (n>1) 現(xiàn)代的回旋加速器卻具有把帶電粒子加速到速度接近真空中光速的本領(lǐng), 因此經(jīng)這種回旋加速器加速的粒子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí), 其運(yùn)動(dòng)速度就可能比在這種介質(zhì)中傳播的光的速度還要快了, 這種帶電粒子就成了超光速飛行的粒子了.

帶電粒子超光速飛行時(shí)有什么特點(diǎn)呢? 這就是蘇聯(lián)科學(xué)家帕維爾·切倫科夫等發(fā)現(xiàn)的、物理學(xué)上稱之為`切倫科夫效應(yīng)'的切倫科夫輻射.高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子要向周圍空間輻射電磁波, 因此帶電粒子在介質(zhì)中高速飛行時(shí), 也要輻射電磁波, 但由于介質(zhì)中電磁波的傳播速度要小于帶電粒子飛行的速度, 因此所有電磁波都將在帶電粒子的后方, 形成了如圖1 所示的, 以帶電粒子為頂點(diǎn)的`<'字形波陣面.切倫科夫等人經(jīng)研究認(rèn)為, 這種帶電粒子的輻射是一種連續(xù)波譜, 并呈現(xiàn)紫藍(lán)色光彩, 假如讀者有幸參觀原子核反應(yīng)堆, 或許將會(huì)直接用肉眼觀看`切倫科夫效應(yīng)'了.

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