¿Es posible que la propagación de ondas acústicas provoque la emisión de radiación?

Pregunta:

Considere una gran nube de gas. Suponga que es eléctricamente neutral (pero, como siempre, la materia está compuesta de cosas más pequeñas que en realidad están cargadas). ¿Es posible que la propagación de ondas de sonido en esta nube provoque la emisión de radiación electromagnética?

Mis pensamientos aleatorios al respecto:

No estoy seguro de qué mecanismo podría conducir a eso. ¿Quizás podría aparecer algún momento dipolar oscilante local? Esto no es completamente inverosímil: podría imaginar moléculas de gas en algún elemento de volumen pequeño polarizándose un poco de vez en cuando cuando aumenta la densidad en el elemento de volumen. Pero esto requeriría que el gas fuera altamente no ideal.

Las ondas sonoras se están disipando, lo que conduce a un aumento de la temperatura. El calor no es más que radiación EM en espectros IR.
No creo que la sonoluminiscencia sea una respuesta aquí, si el OP está buscando un fenómeno de fase gaseosa

Respuestas (1)

Además del calentamiento debido a la absorción del sonido, según el comentario de HolgerFiedler, no creo que encuentre un mecanismo que pueda irradiar debido a los efectos de polarización en el medio. Cualquier radiación EM estaría en la frecuencia de sus ondas acústicas. Con la diferencia entre la velocidad del sonido y la velocidad de la luz, sería una radiación de onda muy larga (30 km a 10 kHz). Su onda acústica tendría una longitud de onda de 10 cm, con la mitad de cada onda radiando en la fase opuesta de la otra mitad. Nunca podrías irradiar ondas EM de manera efectiva de esa manera.

Si su nube es un plasma (neutro neto), muy bien podría ser que la onda acústica genere fluctuaciones de densidad de carga porque los electrones y los iones no se mueven exactamente sincronizados. Si dejas que la onda se propague en media longitud de onda antes de reabsorberla, podría irradiar un poco. (Hacer que sea más grande que la mitad de la longitud de onda no aumentará la potencia radiada debido al argumento anterior).

Hay un efecto diferente, la sonoluminiscencia , que ocurre si enfocas ondas ultrasónicas en un líquido. En el punto focal, se producirá una burbuja de gas sobrecalentado, que puede emitir luz visible.