稲妻の軌跡が刻まれる美しも危険な現象「リヒテンベルク図形」

via GIFER

ハンマーでガラス板の上部を叩くと、パッと木の根のような模様が広がり、その枝の間をパリパリと電光が走る。

このGIFに映されている現象は一体なんでしょうか？

なんでこんな模様が一瞬でできるの？　最後小さい雷みたいな電気がバリバリ飛んでいるのはなんなの？

この画像を見ていると気になる部分が色々あります。気になるけど説明のないことが多いGIF画像の中で何が起きているのかを説明していきます。

映っているのは絶縁破壊による「リヒテンベルク図形」

このGIFが示しているのは電気放電の可視化として有名な実験です。

絶縁体である透明なアクリルボードやポリカーボネートなどに高電圧で傷をつけると、そこを起点に連鎖的に電子が飛んでアクリル内に傷を付け、放電の経路や分岐パターンが描かれます。

木の根のようなすごい模様ができていますが、これは固体・液体・気体に限らず、絶縁体を電気が破壊しながら進行したときに現れる放電のパターンで、リヒテンベルク図形と呼ばれています。

雷が空気中を移動するときもこのような形になりますし、雷に打たれた人の体にも、このような傷跡が残ります。

なんでこんな模様になるの？　という疑問が浮かびますがここには電子なだれという現象が関係しています。

そのきっかけになっているのが、今回の場合はハンマーです。

不思議な図形を作っているのは電子なだれ

GIFではアクリルボードの上部に青い棒のようなものを当てていますが、これは陰極（マイナス極）で、アクリルボードの下側に陽極があります。