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チェレンコフ光

ちぇれんこふこう

物質の内部を荷電粒子がその物質内での光速度より速い速度で移動するとき、その物質を構成する原子が荷電粒子によって励起される。励起された原子が基底状態に戻るときに放出される光子を(光として観測した場合)チェレンコフ光と呼ぶ。

概要

チェレンコフ光(チェレンコフ放射・Čerenkov radiation、Cherenkov radiation)とは、荷電粒子物質中を移動するとき、荷電粒子の速度がその物質中の光速度より速い時にが生じる現象。
正式にはチェレンコフ放射といい、チェレンコフ効果とも言う。
ここで言われるチェレンコフ光とはこの現象によって生じる光のことである。

この現象は1934年にロシア科学者、パーヴェル・チェレンコフによって発見された。
発生原理は後に同じくロシアのイリヤ・フランクとイゴール・タムによってまとめられた。
この3人は1958年のノーベル物理学賞を受賞した。

よく知られるのは原子力施設の燃料が入ったプールの中で観測される蒼い光がそうである。この場合、原子炉内で冷却用に貯められた大量の水が光を減速させ、代わりに電子が通過する速度がそれを上回るためにチェレンコフ光が発生する。

2016年に入ってからはMITがグラフェンに光を照射する事によっても、チェレンコフ光が発生する事を発見した。これはグラフェンの中では光が減速される一方で、電子は逆に超高速で動けるようになるのだが、この時両者の速度がほぼ一致する。その際に電子が光の速度を超える事があるために、チェレンコフ放射が発生するというものだった。要は何かしらの方法で光の速度を電子より減速できれば、この現象を起こす事が可能と証明された訳である。

関連タグ

発光
物理 原子 電子 陽子

ランセルノプト放射光
臨界事故
放射火炎

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