円錐状のチェレンコフ光の角度

質問

円錐状に放出されるチェレンコフ光の角度は、大気中で約１度、水中で約43度だそうです。

水中での電子の速度は、水中での光子の速度より僅かに速いので、45度に近い45度未満と考えられているのかもです。

大気中での電子の速度と光子の速度はほぼ等速なので、約１度ではなく約44.99…度になるような…。

それとも水中での電子は非常に遅いので、近くの陽子と上下左右どの方向にも進行方向に対して最大43度まで電界曲線を形成出来るという意味でしょうか。

要領を得ない質問ですみません。

回答No.1

lupin__X · ベストアンサー

質問者さんの推理は、まったくはずれてます。

水中で水分子と関係ない電子があったとしても、通常
がんじがらめでほとんど動けないレベルでしょう。

物質とほとんど相互作用しない高いエネルギーの
ニュートリノがたまたまたまたま電子を弾き飛ばしたら、
初速は真空中の光速に近い速度を持つことがあります。
その速度は、真空中の光速の97.5～99％もありえます。
だから、水中でのチェレンコフ光の角度は、43度もある
のです。もちろん物質中では電子は、すぐに失速します。

45度という角度は、まったく関係ないものです。
ダイヤモンド中でチェレンコフ光が観測されれば65度も
ありえます。

お礼

ダイヤモンドでも青い光が発生するのですね。光源の電子が遅ければ360°に光は拡散し、速ければ狭い角度に絞られるのですね。

ニュートリノが電子を光速近くで弾き飛ばすほど高エネルギーなら、動植物の遺伝子の損傷がずっと激しいのでは…。チェレンコフ光が青いのは、水中で電子が光子を追い抜かす程に超高速からではなくて、光源の電子が光子よりは低速ながらそれなりに高速なために青方偏移しているような…。素人の浅知恵、下手の横好きで申し訳ありません。ありがとうございます。