量子論の誕生 量子論で考える光 光子で考えないと説明できない現象 : 『みるみる理解できる量子論』より

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以下、和田純夫 監修『みるみる理解できる量子論―相対論と並ぶ自然界の2大理論 摩訶不思議なミクロの世界 (ニュートンムック―サイエンステキストシリーズ)』P.32-33を参考にさせていただきました。

光子とは、波の性質を持ちながらも、最小のかたまりからなる一つ二つと数えられる代物。

光子は「波と粒子の二面性」をもつ。

一つの絵で「波と粒子の二面性」を正確に表現するのは難しい。

均一に広がる光の波では説明できない現象

もし光が波でありまんべんなく広がるのであれば夜空の遠くの星は見えるのに時間がかかるはずだ。なぜならその場合届く光のエネルギーはごくわずかであり、眼の中の分子が変化して星が見えるようになるには長い時間が必要になる。

だがもし、光が光子であるなら。光子一個のエネルギーが眼の中の分子のどれかに変化を起こすのに十分であれば、瞬時に星の光を見ることができる。

ということで、光子で考えれば星がすぐに見えてもおかしくないとのこと。

さらに電気ストーブに長時間あたっていても日焼けしないのは、光が光子でないと説明がつかないとのこと。

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