Свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, движущейся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде.
В 1958 году Павел Черенков, Игорь Тамм и Илья Франк были удостоены Нобелевской премии по физике с формулировкой: «За открытие и истолкование эффекта Черенкова».
Детекторы, регистрирующие черенковское излучение, широко используются в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей и направлений движения. Если известна масса порождающих черенковское излучение частиц, то сразу определяется их кинетическая энергия.
Эффект, названный в честь советского космонавта Владимира Джанибекова, который заметил это явление, находясь в космосе в 1985 году. Статья, объясняющая эффект, была опубликована в 1991 году. Эффект состоит в том, что вращение объекта относительно главных осей с наибольшим и наименьшим моментами инерции является устойчивым, в то время как вращение вокруг главной оси с промежуточным моментом инерции — нет.
Джанибеков увидел это с гайкой-барашком: скрутив её в невесомости с длинной шпильки, он заметил, что она пролетает немного, разворачивается на 180°, потом, ещё немного пролетев, опять разворачивается. На Земле этот эффект можно увидеть на таком эксперименте: возьмите за ручку теннисную ракетку и попытайтесь подбросить её в воздух так, чтобы она выполнила полный оборот вокруг оси, проходящей в плоскости ракетки перпендикулярно рукоятке, и поймайте за ручку. Почти во всех случаях ракетка выполнит пол-оборота вдоль продольной оси и будет «смотреть» на вас другой стороной. Если подбрасывать ракетку и закручивать её по другим осям, то ракетка сохранит свою ориентацию после полного оборота. Эксперимент может быть выполнен с любым объектом, который имеет три различных момента инерции, например с книгой или пультом дистанционного управления. Эффект возникает, когда ось вращения немного отличается от второй главной (принципиальной) оси объекта; сопротивлением воздуха или гравитацией можно смело пренебречь
Изменение температуры газа или жидкости при медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку).
Эффект назван в честь открывших его Джеймса Джоуля и Уильяма Томсона. Данный эффект является одним из методов получения низких температур в специальных машинах, называемых детандерами.
Изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемое наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя (приёмника). Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера.
Явление возникновения электродвижущей силы на концах последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом. Эффект, обратный эффекту Зеебека, называется эффектом Пельтье.
Данный эффект был открыт в 1821 году Т. И. Зеебеком. В 1822 году он опубликовал результаты своих опытов в статье «К вопросу о магнитной поляризации некоторых металлов и руд, возникающей в условиях разности температур», опубликованной в докладах Прусской академии наук.
Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-электродвижущая сила, если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой.Величина возникающей термо-электродвижущей силы в первом приближении зависит только от материала проводников и температур холодного (T1) и горячего (T2) контактов.
Эффект, заключающийся во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме. Чаще всего речь идёт о двух параллельных незаряженных зеркальных поверхностях, размещённых на близком расстоянии, однако эффект Казимира существует и при более сложных геометриях.
Для оптически анизотропных тел также возможно возникновение крутящего момента Казимира, зависящего от взаимной ориентации главных оптических осей этих тел.
Причиной эффекта Казимира являются энергетические колебания физического вакуума из-за постоянного рождения и исчезновения в нём виртуальных частиц. Эффект был предсказан голландским физиком Хендриком Казимиром (Hendrik Casimir, 1909—2000) в 1948 году, а позднее в 1957 году был подтверждён экспериментально.
Эффект, возникающий при при рассеянии рентгеновских лучей на мишенях из различных материалов. Обнаружен Артуром Комптоном в 1923 году. Эффект сопровождается изменением частоты излучения в зависимости от угла рассеяния. Эффект легко объясняется, если предположить, что рентгеновский луч является потоком частиц – фотонов, часть энергии которых при рассеяния передается электронам мишени. Такими образом, эффект Комптона явился одним из доказательств существования фотонов. За это открытие Комптон получил в 1927 году Нобелевскую премию.
Явление, названное по имени немецкого учёного Иоганна Лейденфроста, при котором жидкость в контакте с твёрдой поверхностью, значительно более горячей, чем точка кипения этой жидкости, образует теплоизолирующую прослойку пара между поверхностью и жидкостью, замедляющую быстрое выкипание, например, капли жидкости на этой поверхности.
Явление резонансного поглощения гамма-квантов атомными ядрами без потери энергии на отдачу импульса. Открыт в конце 1950-х годов немецким физиком Рудольфом Мёссбауэром.
Ядра атомов могут находиться в основном и возбужденном состояниях. Переход ядра из одного состояния в другое сопровождается либо поглощением, либо испусканием гамма-кванта коротковолнового рентгеновского излучения (рис. а). Энергия гамма-кванта определяется разностью энергий между основным и возбужденным состояниями ядра атома (ET ), энергией отдачи ядра (R ~ 10–1 эВ для свободных атомов) и допплеровским сдвигом (D), вызванным поступательным движением ядра:
Таким образом, энергия гамма-квантов, испускаемых источником, определяется по формуле
Eиспускания = EТ – R± D
а энергия гамма-квантов, поглощаемых образцом, по формуле
Eпоглощения = EТ + R ± D.
Условием резонанса является равенство:
Eиспускания ≈ Eпоглощения.
когда испускаемый возбужденным ядром гамма-квант будет поглощен ядром, находящимся в основном состоянии. Чем меньше энергия отдачи ядра R, тем лучше выполняется условие резонанса. Графически это может быть изображено степенью перекрытия кривых распределения по энергиям испускаемых и поглощаемых квантов (рис. б). Для свободных атомов (например, находящихся в газообразном состоянии), энергия отдачи ядра после поглощения гамма-кванта велика, вследствие чего перекрытие кривых энергетического распределения будет невелико. Но если оба ядра, излучатель и поглотитель, находятся в кристаллической решётке, энергия отдачи превращается в энергию колебаний кристаллической решетки. Отдачу испытывает всё твёрдое тело, масса которого бесконечно велика по сравнению с массой отдельного атома. В результате энергия отдачи становится пренебрежимо малой, а вероятность резонансного процесса возрастает.
Сам Рудольф Мёссбауэр привёл такую аналогию, объясняющую его открытие:
Ситуация … напоминает человека, прицельно бросающего камень из лодки. Бо́льшую часть энергии согласно закону сохранения импульса получает лёгкий камень, но небольшая часть энергии броска переходит в кинетическую энергию получающей отдачу лодки. Летом лодка просто приобретёт некоторое количество движения, соответствующее отдаче, и отплывёт в направлении, противоположном направлению броска. Однако зимой, когда озеро замерзнет, лодку будет удерживать лёд, и практически вся энергия броска будет передана камню, лодке (вместе с замерзшим озером и его берегами) достанется ничтожная доля энергии броска. Таким образом, отдача будет передаваться не одной только лодке, а целому озеру, и бросок будет производиться «без отдачи».
Эффект Мёссбауэра, как правило, наблюдается только в твердом теле при низких температурах для ядер стабильных изотопов, которых насчитывается около 80. Наиболее широкое применение среди таких нашли Fe57 и Sn119.
Измерение вероятности резонансного поглощения гамма-квантов и ее зависимости от температуры (мёссбауэровская спектроскопия) является важным методом изучения особенностей взаимодействия атомов в твердых телах.
Парадоксальный физический эксперимент, устанавливающий факт, что горячая вода кристаллизуется в лед быстрее холодной. Эффект был открыт в 1963 году школьником из Танганьики Эрасто Мпембой.
Термоэлектрическое явление переноса энергии при прохождении электрического тока в месте контакта (спая) двух разнородных проводников, от одного проводника к другому. Эффект открыт Жаном Пельтье в 1834 году, суть явления исследовал несколькими годами позже — в 1838 году — Ленц в эксперименте, в котором он поместил каплю воды в углубление на стыке двух стержней из висмута и сурьмы. При пропускании электрического тока в одном направлении капля превращалась в лёд, при смене направления тока — лёд таял, что позволило установить, что в зависимости от направления протекающего в эксперименте тока, помимо джоулева тепла выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое получило название тепла Пельтье. Эффект Пельтье «обратен» эффекту Зеебека.
Причина возникновения явления Пельтье заключается в следующем. На контакте двух веществ имеется контактная разность потенциалов, которая создаёт внутреннее контактное поле. Если через контакт протекает электрический ток, то это поле будет либо способствовать прохождению тока, либо препятствовать. Если ток идёт против контактного поля, то внешний источник должен затратить дополнительную энергию, которая выделяется в контакте, что приведёт к его нагреву. Если же ток идёт по направлению контактного поля, то он может поддерживаться этим полем, которое и совершает работу по перемещению зарядов. Необходимая для этого энергия отбирается у вещества, что приводит к охлаждению его в месте контакта.
Рассеяние света в газах, жидкостях и кристаллах, сопровождающееся заметным изменением его частоты. В этом случае в спектре рассеянного излучения появляются спектральные линии, которых нет в спектре первичного (возбуждающего) света. Число и расположение появившихся линий определяется молекулярным строением вещества. Эффект был открыт в 1928 году индийским физиком Чандрасекхаром Раманом. В 1930 году Раман получил за открытие этого эффекта Нобелевскую премию по физике. Рамановская спектроскопия — эффективный метод изучения состава и строения вещества.
Эффект Ти́ндаля, рассеяние Ти́ндаля — оптический эффект, рассеивание света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне.
Характерен для растворов коллоидных систем (например, золей металлов, разбавленных латексов, табачного дыма), в которых частицы и окружающая их среда различаются по показателю преломления. На эффекте Тиндаля основан ряд оптических методов определения размеров, формы и концентрации коллоидных частиц и макромолекул.
Эффект Тиндаля назван по имени описавшего его Джона Тиндаля.
Явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Эдвином Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.