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新しいハイフその名もPhonon(フォノン)

東北大学でのハイフも完成に近づいているということで、僕はワクワクしているんだけども、

ワクワクしすぎて、ハイフ到着してないのに、もう名前考えちゃった。

その名も 「フォノン」 英語でPhonon。

ウィキペディアで調べると、、、

フォノン(英: phonon)、音子、音響量子、音量子は、振動(主に結晶中での格子振動)を量子化した粒子(準粒子、素励起)である。振幅が大きくなる、つまり振動が激しくなることはフォノンの数が増えることで表される。

何いってるかよく分からないですよね。

要は、超音波は波でもあって、粒子でもあるっていう理論で、その粒子をフォノンって呼ぶんですよ。

ハイフの作用を理解するためには運動量保存則はとても大事です。

それをフォノンを使うとすごく理解しやすいです。

まず、超音波をフォノンの集まりだと考えてましょう。

次は、フォノン1個1個について考えます。

フォノンの一個はそれぞれは媒質の生体分子と完全弾性衝突か、

完全吸収のどちらかで二者択一的に相互作用し、統計学的に見て、

媒質と完全弾性衝突と完全吸収の混合した状態で相互作用していると仮定します。

 

力学で示されるよう に弾性衝突はフォノンの反射と媒質(生体分子)への運動エネルギーの移動を表し、

非弾性衝突はフォノンが吸収されエネルギーが媒質の運動及び熱エネルギーへ移動することを表します。

衝突で媒質に移動する運動量は完全弾性衝突ではフォノンの運動量の2倍で,

完全吸収ではフォノンの運動量にー致する。

骨や気泡があれぱ,完全弾性衝突が起こり,反射されて反対方向に進むフォノンが再度,媒質と相互作用するような過程を考慮しなければならず,衝突過程はランダムなものになる。

 

 

媒質となる生体組織は大きく分けて二つあります。

それは骨と軟部組織(皮膚、脂肪、筋肉)です。

軟部組織においては、完全弾性衝突は起きません。

骨においては、完全吸収と完全弾性衝突の割合は半分ずつになります。

どうですか?

すごいでしょ?

フォノンを使うと、ハイフの作用が運動量保存則で理解できるようになったでしょ?

だから新しいハイフの名前はフォノン かっこいいしね。

 

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