Questão FC784388
Uma partícula carregada, ao interagir com o átomo por colisão inelástica, pode perder uma pequena fração da sua energia por emissão de radiação de Cherenkov. A respeito dessa radia
Física Moderna
Instituto AOCP · 2021
Uma partícula carregada, ao interagir com o átomo por colisão inelástica, pode perder uma pequena fração da sua energia por emissão de radiação de Cherenkov. A respeito dessa radiação, assinale a alternativa correta.
- Trata-se da emissão de luz, com comprimento de onda na faixa azul do espectro, que ocorre quando uma partícula atravessa um meio com velocidade maior que a velocidade da luz naquele meio.
- Ocorre quando uma partícula movimenta-se em um meio excitando moléculas que, ao retornarem ao seu estado fundamental, emitem radiação eletromagnética na faixa vermelha do espectro de luz visível.
- Ocorre quando a partícula carregada sofre colisão com um elétron fortemente ligado que é ejetado com energia cinética, criando um caminho de ionizações fora da região do feixe incidente.
- Trata-se da emissão de radiação de freamento quando uma partícula aproximase do núcleo transferindo grande parte de sua energia cinética em radiação.
- A radiação de Cherenkov é uma radiação eletromagnética emitida quando uma partícula carregada atravessa um meio condutor ionizando-o e gerando radiação na faixa do ultravioleta e dos raios X, não visível.
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Gabarito
A
Comentário do professor
A radiação de Cherenkov é emissão óptica gerada quando uma partícula carregada atravessa um meio com velocidade maior do que a velocidade da luz nesse meio, isto é, quando \(v>\frac{c}{n}\), onde \(c\) é a velocidade da luz no vácuo e \(n\) é o índice de refração.
O efeito surge porque a partícula polariza os átomos do meio e as reemissões são coerentes, produzindo uma frente de onda semelhante a uma onda de choque. A luz é mais intensa nas curtas comprimentos de onda, o que explica a cor azul; matematicamente a intensidade segue aproximadamente intensidade ∝ 1/λ².
O ângulo de Cherenkov relativo à direção da partícula satisfaz \( \cos\theta = \frac{c}{nv} \), informação útil em detectores para identificar velocidade e tipo de partícula.
Importante: nada disso contradiz que nenhuma partícula pode exceder \(c\) no vácuo; o limite é ultrapassado apenas em relação a \(c/n\) no meio.
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