La radiación de Cherenkov se produce cuando una partícula cargada se mueve con una velocidad [matemática] v> c / n [/ matemática], donde [matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la luz y [matemática] n [/ matemática] es el índice de refracción del medio. El fenómeno es extraño, porque normalmente debes acelerar una carga para causar radiación (de acuerdo con la Ley de Newton, esto significa aplicar una fuerza sobre la carga).
La forma más fácil de entender esto es la siguiente: considere primero el límite de [math] v \ rightarrow 0 [/ math] (es decir, la carga está en reposo). Luego, los campos eléctricos apuntan hacia afuera lejos de la carga y los campos magnéticos son insignificantes. A medida que comienza a acelerar a una velocidad no despreciable, pero sigue obedeciendo [matemática] v <c / n [/ matemática], verá que suceden dos cosas: en primer lugar, el movimiento comienza a generar un campo magnético, y en segundo lugar , los campos eléctricos comienzan a distorsionarse. Lo primero es importante porque necesita un campo eléctrico y un campo magnético para propagar energía a través del espacio. Lo segundo es el resultado del hecho de que cuando te acercas un poco a la velocidad de la luz, el hecho de que las señales eléctricas y magnéticas no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz (en el medio) [matemática] c / n [/ matemática ] se vuelve importante.
Una manera bastante fácil de imaginar el último fenómeno es pensar en la fuente que emite pulsos de luz (señales) en pasos de tiempo repetitivos: si la partícula se mueve entre la emisión de los pulsos, sin embargo, los frentes de onda correspondientes a cada pulso estarán más juntos. frente de la partícula que en la parte posterior. (Ver http://upload.wikimedia.org/wiki…) Ahora, ¿qué pasaría si viajaras infinitamente cerca de la velocidad de la luz en el medio? Los pulsos se volverían arbitrariamente cerca uno del otro al frente, y esencialmente solo enviaría señales detrás de usted. Si viajas más rápido, en realidad solo envías señales detrás de ti en lo que se llama un cono de Mach. La extensión angular de este cono te dice cuánto más rápido vas en relación con la velocidad de la luz en el medio.
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Ahora, como mencioné anteriormente, la energía es transportada por campos eléctricos y magnéticos en tándem. En la radiación de Cherenkov, la radiación se produce en el límite del cono de Mach, porque si caminaras justo detrás del cono de Mach justo delante de él, verías que los campos se hacen cada vez más grandes y luego desaparecen repentinamente. A lo largo de este cono exactamente, los campos son lo suficientemente fuertes (lo suficientemente lejos de la partícula) como resultado de este extraño comportamiento que verá energía irradiada. Quizás pueda pensar en esto como el resultado del hecho de que “todos los campos de la mitad frontal de la partícula tienen que plegarse nuevamente sobre la superficie del cono de Mach”, aunque esto no es muy preciso ni técnico.
