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レーザー光線ピュピューン!でも本当はこんな音じゃないんだよ

7/16(火) 10:21配信

ギズモード・ジャパン

そりゃかっこいいけど。

SF映画や近未来アニメでおなじみの「ピュン!」、あるいは「チュン!」と高音で耳元をつんざくあのレーザービーム音。

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でもレーザーポインターを使っても「ピュン!」とは鳴りませんよね?

強力なレーザー光線は確かに音を発しますが、映画のような「ピュン!」でもなければ、光線そのものが音を出しているわけでもありません。音が出るとしたら、それはレーザー光線を作り出している装置か、レーザー光線がなにかと接触したことによるものです。

そもそもレーザーって?

まずはレーザーについてちょっと小難しい話。

物質はたくさんの原子の集まりで、原子のまわりには電子がとりまいています。電子は特定の「エネルギー準位」と呼ばれる軌道に沿ってしか存在できません。電子にエネルギーを加えると、より高いエネルギー準位に持ち上げられます。その後、低いエネルギー準位に落ちていく過程で光子を放出して光ります。

この光を人工的に作りたい場合は、調整した光子をぶつけてエネルギーを加えることで波長が整った光子が放出されてレーザー光が得られます。この基本的な原理を利用して作られた装置のことをレーザーと呼びます。

最近のレーザー発生装置は、だいたい1枚の鏡ともう1枚の半透鏡が向かい合った構造になっています。その間に媒質(結晶やガスなど)が設置され、なんらかの電流がエネルギー源として注入されます。エネルギーを得た媒質は発光しますが、光は2枚の鏡の間を何度も往復して媒質の中を通り、媒質の原子から光子の放出を誘導します。半透鏡から装置の外に取り出された光のことをレーザー光と呼んでいるわけですが、このほかにもいろいろな種類のエネルギー源や媒質を使うことによって、レーザー光の色や持続性や強さを調整できます。

光ってそもそも無音だよね

ではレーザーって一体どんな音?

音は空気の振動によって生まれます。でも光は電磁波です。だから、レーザー光そのものは音を発しません。

でもレーザー光線を作り出す装置は実際かなりうるさいようです。映像は以前こちらの記事でもご紹介した「Berkeley Lab Laser Accelerator(バークレー・ラボ・レーザー加速器)」、通称「BELLA」。

ヨーロッパにあるXFEL(X線自由電子)レーザーはさらにうるさいそうですが、おもに装置自体の音と、内部を冷やすために循環している水の音なのだそうです。

XFELには電子を加速する粒子加速器もついていて、これを液体ヘリウムで冷却するためにコンプレッサーが必要なので、よけいに機械音がうるさいそうです。

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最終更新:7/16(火) 10:21
ギズモード・ジャパン

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