光と電磁波って、同じなんですか？

工学部電子系として３年間やってきても、未だにわかりません。
光は粒子性を示しても、電磁波が粒子性を示すなんて聞いたこともないし。
光と電磁波の速度が同じなのは、たまたまなんですか？
仲間内でも、意見は割れています。

で、結局のところ、どうなんでしょう？

同じです

電磁波が体に悪いと聞きました。
そこで、体に当たる電磁波を全て遮断する方法を教えてください。

AM電波 1km
短波 100m
FM電波 10m
UHF 1m
マイクロ波 1mm-10000mm
赤外線 1μm-10μm
赤 800-650nm
橙 640-590nm
黄 580-550nm
緑 530-490nm
青 480-460nm
藍 450-440nm
菫 430-390nm
紫外線 10-390nm
X線 0.01-10nm
γ線 0-0.01nm

>電磁波が粒子性を示すなんて聞いたこともないし。
量子力学の単位取った？

>>3
とりあえず社会との関係を遮断してください

>>3
まず、人体そのものが約300Ｋの熱分布をした電磁波を放出しています。
完全な電磁波の遮断には人体自体を絶対ゼロ度まで冷やす必要がありますが、物理的に不可能です。
出来るだけ電磁波を浴びないためには、超電導体の空洞に入って、
液体ヘリウムで人体を冷却するのが良いでしょう。
断熱消磁、希釈冷却を組み合わせると更に良いでしょう。

>>5
一応。
でも、教科書一通り読んでも、そんなこと書いてなかったですね。
初耳です。

>>4
それは分かります。
でも、一体電場と磁場の運動のどこに
粒子性が入ってくる余地があるのか、よく分かりません。

>>3
>電磁波が体に悪いと聞きました
どの波長の電磁波？
それとも電磁波と名のつくものは全て？
もし全てというなら大変だ。
光は電磁波だから、太陽の光も電灯の光も浴びると危険だ。
絶対零度より温度の高いものは熱輻射を行っていてこれも電磁波を出している。
しかし、現代の科学でもあなたを絶対零度まで冷やすことができない。
さしあたって、真っ暗闇の液体ヘリウムに漬かるのが良いかと・・・。

>>8=>>1
そこの解釈の難しさは可視光であっても電磁波であっても同じでしょう。
なぜ「光ならわかる」と豪語するのかがわかりません。

>>10
解釈。そうですね。
量子力学では電磁波と言う言葉は使わず、
電磁気学では光という言葉を使っていなかったので
勝手に別物だと判断してました。
（光速と同じ、という表現をしている時点で同じなのは速度だけなのかな、と）

そういえば、細かいことを知らなかった高校の時に、
>>4のように便宜的にある波長をで可視光と呼ぶ、
と学んだことをすっかり忘れてました。
ちょっと盲目になってましたね。すみません。

でも、やっぱり粒子性のことはよく理解できません。
量子力学でも、実験で確認されたから以下略、みたいな感じで
そこから話が始まっているもので。

電磁波が粒子性をもつと考えないと説明できない現象がいろいろあるからでは。

粒子性=光電効果（E.アインシュタイン）
波動性=ニュートンリング
これでOK?

あとは理化学辞典かなんかで調べて。

A.Einsteinね。欝だ。。

ねえねえ、光が電磁波と同じって
ことぐらい高校の教科書に載ってないの？

>>12-15
>量子力学でも、実験で確認されたから以下略、みたいな感じで
だから、結局こういうことなんですよね。

それの元になる理論って、ないんですか？
電場や磁場の変動が粒子性を生み出すのは当然だ、みたいな。

>>16
>>11を見てください。
ここ３年間、電磁気学と量子力学を別々に学んでいたので、
ちょっと盲目になってただけでした。

>>18
了解。
じゃ、ちょっと質問。
粒子性ってどういうことだと思ってる？

うーん、エネルギーが飛び飛びになる、とか・・・

ファインマン・ダイアグラムとか・・・
ゲージ理論に突っ込むね。
ただ、量子力学自体仮定の上に成り立ってるから、明確には説明できないかな？

それは基礎力学の運動方程式も同じ。
F=M*aなんて絶対証明不可能。

興味があるんだったら「ファインマン物理学」を読もう
分かりやすいと思う

>>21-22
そうですか。わかりました。
まだまだ量子力学も奥が深いんですね。

>>16
光電効果は高校の範囲だよ。つうか大学入試に出る。

光電効果において、
1) 放出された個々の電子のもつ運動エネルギーは、入射光の振動数だけに依存する。
2) 放出される電子の個数は入射光の振幅に比例する。
これが光波動説での現象記述。これでは不思議現象でしかない。

1) 放出された個々の電子のもつ運動エネルギーは、照射した光の粒の持つエネルギーだけに依存する。
∵衝突によるエネルギーの授受
2) 放出される電子の個数は照射した光の粒の数に比例する。
∵当った数だけ電子が飛び出す
こう書けば衝突という現象によって簡単に説明できる。

あと
3) 光の照射と電子の放出の間には時間的な遅れがない。
これも光量子説には有利な現象。

>>11
粒子性を持たないと説明できない観測結果があるからというだけで、
いいイメージ方法はないんだと思う。

>>ALL
ただ俺にはよくわからんところがある。
「仕事関数以下のエネルギーの光量子では電子は飛び出さないが、
　その電子に与えられた半端なエネルギーはいったいどこへ消える？」

>>24
あなたは鋭い！！！一瞬思考が止まりました。

さて、これはぼくの説明ですが、単位エネルギーといえる量があり
あらゆる波動または粒子のもつエネルギーはすべて、その単位エネルギー
の整数倍になるようにできているんじゃないでしょうか？
と思いますが、いかがでしょうか？

>>24
おそらく、固体結晶中での振動エネルギーに転換されるものかと。
つまり熱エネルギー。

↑波動であり粒子である。それはあえて表現するなら場である。
しかしそもそも、そのような２重性をもった場とは何かと問われれば
それは誰にもわからない。

>>25
おめでとう。
光のエネルギーはhν(h=6.626*10^-34[J・s]、ν:振動数[Hz])の整数倍だよ。
波動に関してはエネルギーは振幅の２乗に比例するから、
光（波動）の振幅は離散値をとる。これはアインシュタインの光電効果前でも観測されていた現象。
この離散値という部分を粒に例えたのが光量子説。

一方粒子のもつエネルギーが離散値というのは…
というか粒子１こ１こが離散的だからね。

>>26
わかりました。
仕事関数以下のエネルギーの粒子の場合、
電子放出には至らずに全て熱エネルギーにかわってしまう。
ということですよね？
原子内の電子のエネルギーの離散性と照射する光の粒子性が
ごっちゃになってよく混乱するんですよ…

え、それで１の疑問は解決したの？俺にはまだわからないんだけど・・・
光は粒子性をもつというのは光電効果からわかる。ここまではいいです。
問題はその光の粒子がなぜ電磁波と同一視できるかということですよね？
それがいまいちわからんです。
電磁場の量子化とかが必要なんだろうか。そしたら学部レベルじゃないような。

>>29
だからその２重性が場なんだよ…
つまりゲージ場（接続場）という場なのさ。
では、場とは何か？って。それはこれからの問題だよ。

多数の粒子の挙動を合わせれば、波になる。

>>30
どの二重性？なんでいきなりゲージ場ってのがでてくるの？
>>1よ
俺今思ったんだけどさ。光の発生源って物質でしょ？
物質は原子核と電子でできてるよな？
電子と原子核は電磁気力で結びついてるよな？
物質からエネルギーがでるときはこの電磁場の変化によるわけよ。
だからそこから発生する光は電磁場の変形したものじゃなきゃならんわけよ。
電磁場の変形は電磁波としてつたわるからこれが光ってわけ。
どう？

波っていっても　水の波と思っちゃいけないよ
全然違うよ。
ド　ブロイっていう人の論文があるよ。物質波という概念が必要。

ていうか
>>1の言ってる「光」って何のことよ。

可視光の事か？（なら光⊂電磁波）

それとも他のものを想定しているのか？

光の定義を示してくれ。

>>29-34
>>1は「光＝電磁波？」という疑問はもう解決してるみたいだけど？
>>11>>18を読むべし。

>>29=>>32
そんな感じ。
光を先に習うから特別に見えてしまうけど、
結局あれは電磁波の一種だったってだけ。
>>4参照。

波動・粒子の２重性は、>>31の解釈が一番分かりやすいと思う。

これは電子の粒子・波動性の話になっちゃうけど、
２つの孔を通してスクリーンに当る電子を考えると、
はじめは点がポツポツと観測される（粒子性）
でもたくさんの点の分布を調べるとその濃淡が干渉の模様になる（波動性）
波動の振幅が粒子の個数に対応してることにも納得。

そこらへんを全部おさえてから>>21>>30へと移行するべきですな。
俺はゲージ理論とかは全然わからないというかかじったこともないけども。

>>21>>30
ゲージ理論、ちょっといずれ聞いてみたいです。
またお願いします。

>>35
ｽﾏｿ。よく読んで無かったわ。

ここで答えている奴、本当に答え分かってんの??
いちばん簡単なところがいいのであれば電磁場の量子化のところを読みなって。
電磁場を量子化することで調和振動子が無限個並んだ描像が出てきて、
調和振動子の個数演算子に対応する固有値が光子の数になるから。
んじゃね。

粒子とか波という概念は、物理的に本質的でないと思っています。
これを捨象し、物質(物質場)も力(ゲージ場)も「場」に抽象されるという
ことが分かれば戸惑う余地はなくなると思います。

>>39
何を言いたいんだ？

>>40
場の概念から導かれる現象の一部ごとをさして、
粒子的と言ったり波動的と言ったりしているだけ、
ということだろ。

放送局のアンテナから連続的に放射される電波の個々の光子の波束は､位相がそろっています。だから波としての性質が顕著（受信アンテナに誘導電流を流せる）。
ちょっと不正確（光子の波束）だけど､こんな描像でいいんでないの。

もっとわかってる人の説明きぼーん。

ぼくは量子場の専門家だが忙しくてレス読んでるのが
精一杯。院入試をどうするか、とか期末テストの答案を
早く丸付けしなくちゃだとか、自分の研究、読まなきゃ
いけないものなど。あー忙しい

位相がそろってるとは言っても、レーザーのような長距離にわたる
相関があるということではないですね？

>>44
おいをい、そんな事じゃテレビも見れないしラジオも聞けないよ！
長距離相関はあります。

>>41
場がわかっても粒子性はわからんだろ。
場は波を表すものだから。
量子化して初めて粒子の概念が現れる。
それとも >>41 にとっての場は default で
量子化されているものを指すのか？

粒子性とは、相互作用しないという性質だと思います。
波の線形性、あるいは、作用で表せば２次形式で書かれる、
ということだと思います。
もっとも、相互作用しないものなど実際に認識されることは
ありませんが...

>>46
>>38-39の流れに乗ってたので今の場合
当然含んで考えているのかと思ったのだが。すまんな。

>>38
俺のことか!

結末だけ書くと、
電磁界のエネルギー固有値はh_ωkを単位とする不連続な値をとることが示されて、
電磁波のエネルギーはh_ωkのエネルギーをもった多数の粒子の集合として表され、
この粒子を光子（フォトン）という。

電磁界のエネルギー固有値が離散的になるというのが電磁波の粒子性か。
でもこれ、専攻でない人に説明するのかなり難しい。
でもとりあえず粒子性・波動性は現象的なものにとどまらず本質的なものだと。

俺にはまだわからん！！
電磁場を量子化すればある粒子が予言されるというのはいいです。
それに光子という名前をつけるのも勝手でしょう。
しかしその粒子が我々の目をまぶしがらせるあの光と同一であるというのはなぜなの？

僕の電子と君の電子は同じ電子？それとも違う電子？

>>50
それは
「マクスウェル方程式に振動する電場と磁場が
相互に誘導し合って空間を伝播していく解があるというのはいいです。
それに電磁波と名前をつけるのも勝手でしょう。
しかしその波動が我々の目をまぶしがらせるあの光と同一であるというのはなぜなの？」

と言っているのと同じことです。

>>52
そうですよ。でその質問に対するこたえは？

>>1
同じです。

--------------終わりました----------------

＞光は粒子性を示しても、電磁波が粒子性を示すなんて聞いたこともないし。

ところで・・分子の運動でも波動性と粒子性の２面性を持つのを知ってる？

>>53
え？そもそも、理論が出る前に現象として
粒子性で説明できる現象が知られていたことはわかってるよね。
というか、まあその量子仮説によって光電効果を見事に説明できたことが
最初の、直接的な光子の存在証明になってると思うんだけど。
ていうか電磁場を量子化した光子が電磁波と同一なのは
そういうモデルだからでしょ。波動関数と同じじゃん。

>>50
あなたのいう光ってなによ？
人間は300-800nmの電磁波を可視光として目で認識できるだけなのよ。

>>56
その目で認識できる可視光が僕のいう光です。そしてそれが電磁波だってのは何故？ってのが
僕の質問です。こういったほうがいいのかな。
電球みるとまぶしいと感じる光の正体はなんですか？電磁波だというならなぜ電磁波なんですか。
ひょっとしたら電磁波ではなく光速で飛ぶ別の粒子とかいう可能性はなぜ考えないのですか。

>>57
別の粒子だと考える理由がないから。
電球から出て来るものは電磁波であるというモデルで
その強度分布など何もかもうまく説明できるから

君は人間以外の動物が人間とは違う可視域を持っている事も知らんのか？

>>57
>その目で認識できる可視光が僕のいう光です
誰が? 例えばミツバチは目で紫外線を認識できますが、紫外線は
電磁波? 光? またミツバチは赤い光が可視光外にありますが、赤
い光は電磁波? 光?

>>1
>仲間内でも、意見は割れています。
そんな意見を交し合えるなんて羨ましい！。いや、本当に。
俺はある大学の電子工学科だけど、周りは「車・女・バイト・合コン・遊びetc」等の
中身のない薄っぺらな話しか出来ないやつばっかり・・・。
しかもよりによって、そんなやつ等が就職がうまくいってる。まあ、飛び込み営業だろうけどね。
仕方ないから２chで参考にしてるよ。。。

一般に、電磁波が粒子性を示すと言わないのは波長が長くて、
原子レベルで大きな相互作用をしないからだろう。
粒子ととらえられるか波ととらえられるかは、
その量子の観測方法次第だよね。

>>50
私の疑問の答えは、どうやら>>21に集約されているようですね。
レスをざっと読んでみて、まだ私の理解の範囲じゃ分かりませんが、
>>38がひょっとしたらそのことについて言っているのかもしれません。

>>54
書きこむ時は、ちゃんとレスを全部読んでからにして下さいね。

>>60
>そんな意見を交し合えるなんて羨ましい！
あ、これは真剣に話し合ったっていう感じじゃなくて、
なんとなくどうでもいい話の中で、「そういや不思議だね。」
みたいな話になったもので。
でも工学部って、結果を利用してこんなことができるっていう話が多いので、
けっこう細かい原理とか、いい加減な人が多いですね。

それにしても、
電磁気学をやればやるほど、電場や磁場の揺らぎから生じたはずの電磁波が
実は粒子性を持っている、なんて信じられなくなって、
量子力学をやればやるほど、粒子性を持ってるはずの光が
実は電場や磁場の揺らぎから生じたものだ、なんて信じられなくなってきます。
不思議なことに。

1個の電子を揺さぶると、電子が飛び出てきます。
どこから出てきたんでしょう？
そう、実は負のエネルギー領域からたたき出されてきたんですね。
正のエネルギーの世界はまた、負のエネルギーでぎっしり埋められているのだとか。
負のエネルギーの世界に乱れができたら、それは正のエネルギーとして観測されるのだとか。

>>57
＞（可視光が）電磁波だってのは何故？

まず、君がこれからすることは、電磁波の定義を調べる事だよ。

>>50
> しかしその粒子が我々の目をまぶしがらせるあの光と同一であるというのはなぜなの？

それは可視光もそれ以外の波長の電磁波も「電荷」と相互作用するからです。

>>67
一番いい例が、屈折率-誘電率の関係ですね？

波長100Å〜100mまで自由に電磁波が出せる装置を作って、
それによってX線からFM電波までを出せることを示して、
その間に可視光も出たりなんかすることを実際に見せたら>>57は
納得してくれるだろうか…。

そういえば、19世紀の人々はどうやって
光と電磁波は同じものだってことを認識したんだ？

ココは良いスレだねぇ。

>>70
Maxwell方程式から電磁波の速度は光速に一致することが示せるから、
だったと思われ
偶然にしては電磁波と光の速度が一致するってできすぎだしね

>>69
SPring-8の中にでも放り込みましょうか(w

>>72
でも質量０の粒子は必ず光速で飛ぶからなぁ。当時は速度が一致したことは
同一視する強い証拠になったと思うけど、今から思えば同一視は大胆な仮定
だった。もちろん、当時の人達も速度の一致だけでは満足せずにヘルツの
実験などを通して、確かに光は電磁波だという、速度以外の証拠も積み上げて
いったわけだけど。

偶然にも光以外に相互作用が比較的強くてかつ光速で飛ぶものがなかったから
いいようなものの、もしあったら相当混乱したかもね。あるいは逆にもっと
早く相対論が登場していたか

>>68-74
皆さん尋ねたい事があります。
みなさんは、光と電磁波の共通性を示そうとしてますが、果たして、それが光と電磁波が同じモノだという証明になるのですか？
共通性があるということと、同じモノとは、・・別の存在だと思うんですが。
もっといえば、この世に存在する、どんなものにも共通性は探せばあります。
補足で書きたい事はまだありますが、長くなるので短くまとめました。

みなさんは、何をもって、同じモノとしますか？
また、どこまで近い概念であれば同じモノになるのですか？

小学校のころは光はビームだと思ってたなぁ。
ビームっていうのは、こうなんか柔らかくて流れ出している。
で次に粒だと。一気に固いものにイメージにかわった。
そんで高校のときに波？粒子？が一緒？ってわけわからんまま
受験に突入してそのとき初めて電磁波ってわかった。
今から考えると電場と磁場の電磁誘導で伝わっていくって想像もできなかった。

電磁波の量子化はうちの学部（工）では２年生で習いますね。
演算子とか難しいから本がないと説明しにくい…
そろそろ電子波・物質波の話題にしますか

>>76
同一視できるのは、現在の最先端の科学を以ってしても違いが表せない、とか
どちらの理論で考えても矛盾が起こらないとき、でしょうか。

共通性だけでは>>57の疑問に答えられませんね。
だから周波数をどんどん変えていったら途中に光が現われる、
というのから答えようとしてたんですが。

＞みなさんは、何をもって、同じモノとしますか？

同じモノと考えた方が便利なとき。

＞みなさんは、何をもって、同じモノとしますか？
今のところ違いが見つからない時。

>>79
それは違う。
今考えるのは牛と牛は同じものである、ということじゃなくて、
牛と鯨は同じ哺乳類である、ということを認めるときのあなたのボーダーラインは何かって話。

>>80
というか鯨（光）は哺乳類（電磁波）か？ということやね。

電磁波が持つ基本的性質を全てageて、
それら全てを満たせばそれは電磁波である
と言っていいのではないだろうか？

強いてageるならX線の周波数を変えてそれになるかだね(w

誰も指摘しないので一言。
「光の粒子性」なら光電効果ではなく「コンプトン散乱」のほうが適当ですが．．
コンプトン散乱はγ線領域でしか起こらなもので光による粒子の弾性散乱です。
光電効果は、固体内に束縛されている飛び飛びの価しかとれない（つまり量子化されている）電子による
光の吸収というもう一つの過程が混ざってくる非弾性散乱なので混乱するのでしょう。

>83　なるよ！
光＝電磁波。単に同じものの別称に過ぎません。牛と鯨、なんて話ではなくブチ牛と茶色い牛くらいの
差もありません。ホルスタインとニュージャージーはどちらも牛でしょう？
便宜上、電磁波の周波数ごとに違う名で呼んでいるだけです。
一般名詞では光＝可視光ですが物理用語では特に区別しないだけです。（物理の）業界用語だと
一切の電磁波をまとめて「光」と呼ぶこともありますよ。電波も赤外線も可視光も紫外線もX線もγ線も
エネルギーが違うだけで本質的には同じものです。

光のエネルギーの量子化、と言う概念と
光の粒子性、と言う概念を混同しているやからが
このスレに大量にいると思われ。

>>84
＞コンプトン効果
そだね。光電効果の方が知ってる人多いかと思って。
＞光＝電磁波。単に同じものの別称に過ぎません。
そうそう。ただ今は謎の物体××××があって、
それを電磁波と言えるには何が必要か？っていう話題をしてるんです、実は。

>>85
混同してるでしょうか。
ご指摘お願いちょ〜

>>85
光のエネルギの量子化と、粒子性の違いを説明してくり。

光のエネルギーは量子化されており、プランク定数の整数倍しか取れません。
しかし、ｈが非常に小さいため、光の波長がごくごく短くならないかぎり
原子レベルでも近似的に光は波として取り扱うのが通例です。
どんなに波長が長い光でもエネルギーは量子化されていますが、波長が長ければ
性質的には波動性を持ち粒子性は示しません。

と言うわけで、「光の粒子性」の概念はエネルギー領域の指定をつけるべきでは
と思ったわけです。言葉足らず、失礼しました。

そりゃ多数の光子を扱う時はな。

ところで電磁波と光が、波長を変えて行ったら連続的につながるという
見てきたようなレスが大半ですが、実際そういう実験はあるのでしょうか。
理屈自体は正しいと思っている人間ですが、
実際そのような実証を実験で示すのは、とても難しいと思うのです。

ほょょ。

SPring-8に逝け

>>92
SPring-8逝って来たけど、ここのページに書いてある、
http://www.spring8.or.jp/JAPANESE/general_info/overview/sr.html
>電子は負の電荷をもっているためその周りに電場をつくっていますが、
>これは仮想の光子を雲のようにまとっていると考えられます。
ってどういうこと？
電子が動けば電磁波が出るのは、普通だと思うけど、仮想の光子ってなんのこと？

>>93
>電子が動けば電磁波が出るのは、普通だと思うけど、
これが普通に思えるお前が

>仮想の光子ってなんのこと？
なんでこんな疑問をもつわけ？

理解の仕方がおかしい。お願いだから１冊でも本読んでから
出直してこい。

バーチャルフォトン
自分で出して自分で吸う
ファインマンダイアフロム！

>>94
そんなことないよ。
電子の運動から電磁波が出るのは大学2年レベルだし、アンテナの原理だから
実感できる身近な現象だけど、仮想の光子っていうのは俺には飛躍だよ。
たぶん素粒子論なんだろうけど、何で仮想ってインチキくさい形容詞がつくんだ？
そこが解らん。

>>96
俺も詳しい説明はできないが、
電磁気力の媒介は光子が担ってるでしょ?
だから（←これが飛躍かも知れんが）電子の周りには
光子が存在していると「仮想」しても良いんだよ。

ちなみに放射光に関して別の説明をすると、

電場によって荷電粒子は運動量を変化させられるわけだけど、
運動量保存の法則より、
持ち出された分の運動量をどっかで補ってやらなければならない。

で、それに対応した運動量をもって出てくるのが、放射光である。と。

あ、あと
電子の加速度運動による電磁波の放出と
放射光の発生原理とは違う話だよ。

>98
加速度による、じゃなくて振動によるじゃないの？
放射光だって電子の円運動による軌道放射なんだから｢加速度による」ぞ。

>>97
なるほど、詳しくは解らないが、仮想の光子って
ファイマンダイアグラムのウニャウニャ書いてある奴のことか。
ありがとう。

>100
そうそう。
電磁気力は、素粒子論では光子の交換によって伝播するものです。
でもこの場合の光子は生成してすぐ吸収されるので外には出てこられず
｢仮想の｣存在となるわけですね。

http://www7.ocn.ne.jp/~helpme/flash/chinko_anesan.swf

素晴らしいサイトを発見した！
まー見てくれ！！

フォトンとかグラビティーノって力媒介系レプトン族ですよね。
グラビティーノは見つかる見込みあるんでしょうか。。

結局、放射光っていうのは、電磁場と荷電粒子の「衝突」で
光子がボロボロ出てくるってことみたいだね。
だから、スレの趣旨の「電磁波と光の連続性」を示す現象では無さそうだ。
電磁波と光の連続性を現実の現象で示すことは、意外と難しい問題なのか？

>>90
放射光がまさにそれです。
放射光は亜光速の電子の軌道を曲げる事によって生成しますが、
放射されるのは「白色光」です。つまり放出される光子のエネルギーは
軌道の半径に比例したある値を中心にして連続に分布しているのです。

一度のイベントで、あなたの言う光と電磁波は同時に出来ています。
観測をしてみると、あなたの言っている光と電磁波は滑らかにつながった
連続スペクトルになっていますよ。spring8だけでなくPFでもARSでも世界中の
放射光施設のHPで、放射光の連続スペクトルのグラフを掲げてあるから
ご覧になると良いでしょう。

ちなみに、私は放射光源を見たことがありますが、青白く光って見えましたよ。

光と電磁波とでは物体を透過する度合いがちがいますよね？光と電磁波との何の違いが度合いをかえているのですか？

>>103
>フォトンとかグラビティーノって力媒介系レプトン族ですよね。
は？光子も重力子もレプトンであり得ないけど？
つーかレプトンの定義を理解しておいてくれ。

>グラビティーノは見つかる見込みあるんでしょうか。。
重力波の存在自体は間接的に観測されてる。
直接観測は現在検出器が建設中。

>106　エネルギー

>>106
エネルギー。
過去スレ読めよな。

>>107
グラビティーノは重力微子。
重力子はグラビトン。

>>75
> みなさんは、何をもって、同じモノとしますか？

繰り返しますが、「電荷」と相互作用する量子（あるいは波動）をすべて光
（あるいは電磁波）と呼びます。

どのような charge と結合するかで区別する。

放射光いろいろあるけど、どこも10eVあたりで切れてて、
いまいち電磁波の領域では無いな。せめて周波数で1THz位のないかな。
http://www.aps.anl.gov/overview/ovrvu/insdv/ltsrpg1.html
http://pfwww.kek.jp/outline/srj.html

ここほんとにいいスレだね〜。レベルの範囲が広い。
老若男男って感じで

ところで電磁波の周波数に物理的限界ってあるの？

どうしてエネルギーが違うと、透過率がかわるの？

>>114
透過っていったっていろいろあるけど

>>115 この場合は建物のなかってことで

>>113
電磁波は光にならないと主張する、よく練られた煽りだな。

>>113
ｶﾞｲｼｭﾂ。
過去スレ探れ。

>>114
早いボールと遅いボールのどっちが粘土の壁にめり込みやすい？

>>115
いろいろってなに？

>>116
ｲﾐﾌﾒ

一般住宅にすると携帯の電磁波は家をほとんど透過するけど、光はしないということをいいたい

>>102
あんた、何がでてくるのかと思っていたら突然こんなものが…
しかもまじめなミーティングの真っ最中に、女性もいるのに。
一瞬、止まったよ、僕は…

みなさん、一度拝見することをお勧めします。

>>106の答えはエネルギーというより、波長の違いだろ。
波長の短い光などは、物質中に広く存在する電子や原子と相互作用して
吸収されてしまうから、通り難い。
波長の長い電波は電子や原子のサイズに比べて非常に大きいので、
相互作用しないので通り易い。

>>112
10eVでぶちっと切れているわけではないので、弱いけれどちゃんと
それ以下のエネルギーの電磁波が出ているよ。
軌道の曲率半径が大きければ低いエネルギーも出せるんだけど
波長の長い電磁波の強力な光源は他にいくらでもあるので放射光施設では
必要ないエネルギー領域なんだよ。短波長で高輝度な光源が欲しくて
あんな大げさなもの作ったんだもの。

121>>ありがとうございました！！

エネルギーの違いと波長の違いと周波数の違いは
みんな同じ事だぞ　(＾＾；

>113　老若男女。
男しかいないと思うのは認識が甘いよん。

>>117>>118
ほぅ。なんか分かったような気がする。
マジで煽るつもりもなく普通に聞いたんだが、
さては以前この質問で荒れたことがあるな？
支障なかったら教えて。
俺はどう考えても光は電磁波だと思う派だけどね。

>>124
それはごめん…。
なんか老若男女って書いたら指摘されそうでｗ（つまりネタね）

>>124
同じなんだけど、あるサイズの弦(振動子)を強く振動させることが
できるのは、同じ程度以下の波長の振動という理屈にあるのだから、
波長で表現しないと物理がわからないだろう。

なるほど。納得しました。深い御配慮恐れいりましたぁ。

電波で見ればみな透明なのだな。
関係ないけど電子レンジの電磁波で見れば水はまっくろ。
真空紫外線で見れば大気はまっくろ。
んでもってγ線で見れば世の中全部透明だ、っと。

>>99
必ずしも振動を必要としない。
また、電磁誘導の場合と放射光の発生では
端的に言うと、加速度を生じさせる発生要因が違う。

フレミングの法則を思い出そう。

>>128
??
γ線はむしろ世の中まっくろじゃないか？

>>111
そうすると電子も光ということになってしまうが・・・

>>125
うれしがって邪推するのは勝手だけど、過去スレ探る労を惜しんでるなら
感心しないな。

>>131
「電荷と結合している」のと「電荷を持っている」のとでは
意味が全く違う。
どう違うか説明するのは面倒だから本読め。

>>131

いやいや、電子どうしは直接には相互作用しないから。

>>113
波長の長い方（エネルギーの小さい方）は量子としての光がもつ
最小エネルギーから規定されますが、
波長の短い方（エネルギーの大きい方）は特に制限はありません。

理論的には波長は限りなく0に近づくことができますが、
エネルギー源の問題で現実的には上限が決まります。

観測可能なものの中で最もエネルギーの大きなものの一つは、
γ線バーストと呼ばれる天体現象です。

ちなみに波長とエネルギーには以下の関係があります。
Ε＝hν＝ｈｃ／λ　（h：プランク定数　ν：振動数　ｃ：光速　λ：波長）

>>132
そんなにトラウマなのか…
まぁいいか。他で調べる。
以下気にせず進めてくれ

波長の短いX線は可視光よりも透過性が高いですが・・・・

>>119
＞一般住宅にすると携帯の電磁波は家をほとんど透過するけど

実は携帯電話の波長域では、建物の壁もかなりの障害となる。
地下にちょっとでも入ると途端に通信状態が悪くなる事からも実感できる。

建物内で携帯がつながりにくかったら、窓際に行くと良い。

>>136
電磁波は波長が短くなるにつれて原子内電子との相互作用が大きくなり
散乱や吸収の断面積が大きくなります。原子内電子と相互作用するのは
電子の軌道エネルギーに近いエネルギーを持った電磁波だけです。
電磁波のエネルギーが、原子の最も内側の電子の軌道エネルギーよりも
大きくなったら、電磁波はもう吸収されません。更に大きくなると
次第に散乱もされなくなります。
と言うわけで、X線になると透過しやすくなる訳です。

で、γ線もちょっとした物質だったらほとんど相互作用せずに透過すると
思うんだけど。

電磁波の透過性は実はそれほど単純ではない。
透過させる対象の物性にも大きく依存する。

>>136の例もそうだが、他に例えば、
電離層に対する透過性では、むしろ波長の短い方が透過性が高い。

>>138
ｽﾏｿ。かぶった。

>>134
E=hν　エネルギーの最低値を決めているのはプランク定数のほうなので
波長の長いほうにも上限はないよ。

>>133
えっ???　電子同士はクーロン相互作用をすると思うが…

>>141
光子を媒介しないとって事でしょ。多分。

電子とクーロン場を切り離して考えるのは無意味だよ。

はあ？

>>134
さんざん過去ログあさりに行って帰ってきたら
自分の書き込み前に返事がきてたと。鬱だ…（ｗ
>>141の意見も交えると電磁波の振動数に理論的上限・下限はないということかな。
俺も始めは1*hνが最低周波数と勘違いして考えてた。
これは粒子数のほうだね。（粒子数１）つうかそこに周波数のν入ってるし（ｗ

不確定性原理とかからも上限は決まらなさそうかな。
なら電磁波はとても綺麗（単純）なものだね。

さて、電磁波は正弦波だけど、もっといろんな形の波形で伝わっていく電磁の波もあっていいかな、
と思って矩形電磁波とか考えたけど結局正弦波の和だわな（ｗ
周期性のある電磁作用の伝播は全部電磁波。電磁波ってほんとに綺麗！

　＃いい過去ログ検索システムを見つけた。http://www1.odn.ne.jp/mimizun/2ch.html
　＃いままで２検つかってたけど、こっちの方がだんぜんよかった。（２検は学問版検索できない？）
　＃なつかしいスレも見つけられたし。

57です。どうも。
レス読んでると
「電磁波発生装置持って来て波長調整したら光って見えるだろ。だから光は電磁波だ。」
「光を電磁波と仮定したら矛盾無く現象説明できるだろ。だから光は電磁波だ。」
「電荷と相互作用するだろ。だから光は電磁波だ」
というくらいの３つの根拠を結論としていいでしょうか。ただ実験から帰納的な説明なような気が・・・
演繹的な説明としてあげておくと前にも書いた気がしますが、
「光の発生するメカニズム考えて見ろ。光はエネルギー持って物質から出てくるだろ。
で、発生源の物質から供給され得るエネルギー源考えると電子と原子核の電磁エネルギーくらいしかないだろ。
だから電磁波って考えるくらしかないだろ」でどうでしょう。

>>146
α線やβ線も電磁波ですｶ？

＞１４７
たしかプロトンと電子だったような・・・
ヘリウムの同位体と陽電子だっけ？
とにかく電磁波じゃなかったきがする。

>>147
α線＝ヘリウム原子核
β線＝電子
放射線と電磁波を混同してるのか？

>>148
＞ヘリウムの同位体と陽電子だっけ？

・・・ヘリウムの原子核と電子です。

つーか、そんな事が言いたいんじゃねー！

>>146の演繹的な説明とやらに従うと、
α線やβ線も電磁波になっちまうだろッて事だッ！！くワッ！！！

試しに「光」の所にα線とかβ線とか入れてみな。

　なぜ、磁力線で、電子を封じ込めるのですか？
　磁石が強力なら、光も、封じ込めますか？

>>151
（前半）フレミングの法則を思い出しましょう
（後半）光は電荷を持ってないのでダメです

>>141
> 電子同士はクーロン相互作用をすると思うが…

クーロン相互作用も電子同士が直接相互作用するわけではなく、
縦波光子が媒介します。

>>153 媒介の縦波光子と電子は不可分じゃないのか？
仮想光子をまとわない状態の電子、っていうものを考えることは
そもそも出来るものなのか？

何が言いたいのかよく分からんのだが？

＞「電磁波発生装置持って来て波長調整したら光って見えるだろ。だから光は電磁波だ。」
＞「光を電磁波と仮定したら矛盾無く現象説明できるだろ。だから光は電磁波だ。」
両者に違いが見受けられないなら、光＝電磁波だとしてしまって
『物理的に』困ることは何もないよ。
納得できなくても、発生原理が同じで同じ性質を持ち同じ式で解析できるものは
「ある一つの物理量」である、と結論するのにはなんの科学的矛盾もない。
科学的に区別がつかない現象を、違うものだと考えるのは自由だけれど、
物理的にはまったく意味がないよ。

波長の上限下限だが、波長の長いほうは宇宙の大きさ、
短いほうはプランク長あたりに限界があるのかもしれないな、と思った。

特に短いほうは、超弦の長さとかコンパクト化次元の大きさ、のあたりで
妙なことになるかも…　

素粒子論に詳しい方、乞御解説。

>>154
> 仮想光子をまとわない状態の電子、っていうものを考えることは
> そもそも出来るものなのか？

理論的には裸の電子と実電子は区別可能。

>158　あ　そうなんだ。知らなかった。レスありがとさん。

>>102
ワラタ

>>146
＞ただ実験から帰納的な説明なような気が・・・
物理理論が正しいか否かは全て実験結果と合致するかどうかで
決定されるから別にいいんじゃないの。

>>146

160さんのおっしゃるとおり、数学を除くすべての自然科学は
経験科学であり、実験結果を帰納的に説明するものです。

何故に電磁波と呼ばれるか？

電界と磁界を媒体とした波動であるから。
その波長により、>>4のように別れる。
この電界と磁界を媒体として振動するフォトンというゲージ粒子は、
電磁気力の媒体であり、
フォトンとは、つまり、光子、電磁波のことである。

自然界の光の発生は、電磁場の変化
（つまり、電磁場ポテンシャルエネルギーの変化）によって生まれる。
ポテンシャルに変化がある時には、当然、電磁気力も発生する。

フォトンも電子も全ての粒子は、
量子力学的には、
ある位置に対する確率分布の広がりをもつ波動として表現される。
これを状態方程式といい、シュレディンガー方程式により記述される。

また、現在、素粒子と呼ばれるものは１８個あり、
６個のクォーク、６つのレプトン、６つのゲージ粒子。
電子やニュートリノは、レプトン。
光（フォトン）は、ゲージ粒子です。
ゲージ粒子は、ウィークボゾン（+1）（0）（-1）とグルーオン、
フォトン、グラビトンの６種類。

書き込み失礼致しました。
誤り等ありましたら、訂正お願いします。

>>162
補足：
電磁場の変化に対して、
定常状態を保つため、もしくは、別の安定状態に移行するための
エネルギーの残余分がフォトンとして放出される、
という事です。

>>162〜164

「なぜ可視光が電磁波だと言えるのか？」という問いに対する答には
なっていないと思われ。

>>162
最後の行は嘘、ないしは非常に誤解を招く表現だなぁ

>>165
上の説明に加え、可視光は、可視領域の電磁波で不十分ですか？
>>166
すみません。
確かに、最後の行は、要りませんね。
粒子の状態を表すのは、
「状態を表す波動の満たすべき方程式」。
シュレディンガー方程式は、あくまでツールの一つ。
で、どうでしょう？

>>167
すみません、さらに、訂正します。
正確な言葉が思いつかないので、
もし、ありましたらお教えください。

>>167
問われているのは、

「“可視光”と“可視領域の電磁波”が同じものだとなぜ言えるのか？」

ということなのですが。

「可視領域の電磁波を可視光と呼ぶんだよ。」では答になってないと思われ。

既に答えは出ている気はするが、“可視光”と“可視領域の電磁波”の間に
何の差異も認められないから、別のものだと考える理由がない、ということだね

>>1とゆかいな仲間たちは「光＝粒子、電磁波＝波」という間違った固定観念で、
両者に差があると思い込んでしまっているだけのような

>>169
やっぱり実験が難しいんだろうな。
測定方法からして、光の領域だったら光電効果やCCDみたいな、
初めから粒子性を利用した方法を使うだろうし、
電波の領域だったら、アンテナみたいな波動性を利用した方法を使うだろうし。
現実として、連続的に測定する方法が無いんだろうな。

>>170
実証の方法も知らないで、理論を何でも鵜呑みにするのは宗教だよ。
>>1の方が君より科学的だろう。

>>172
光が電磁波であることを確かめるのに先人が行って来たことを
きちんとフォローした上で言え

古典的には伝播速度が同じ、とか、回折性・干渉性を示す、とか
そのへんの性質が同じだから光も電磁波の一種だと思われたん
だろうな。歴史的経緯としては。

>>174
で、エーテル論なんか出てきたんだろ。(笑

光を適当な非線形素子をつかってヘテロダイン検波などして
ダウンコンバートを繰返していくと、マイクロ波やもっと低い周波数の
電磁波になりますが何か？

頭の痛くなるタイトルだ

>>176
そそ。「何とか梯子」ってあるよね。電波領域から光まで行くやつ。

>>176
こんなのを見つけた。なるほどこれなら納得だ。
http://www.google.com/search?q=cache:oOJGWeMXIXAC:www.strl.nhk.or.jp/publica/nenpou-h9/1-2-4.htm+%83w%83e%83%8D%83_%83C%83%93%8C%9F%94g&hl=ja&lr=lang_en|lang_ja

いや､むしろ光や電磁波というもの自体を粒子や波動に当てはめるのではなく､
そもそもそういうものが先にあって､
それを僕ら人間の目で見て親しみのある粒子や波動に無理やり合わせようとして､
その結果がこれ､､､ってえのはナシですか？
　　いや､話題が違うか､､､違っていたら済みません｡

>>171
簡単な実験思いついたよ！
単に金属なんかを暖めていけばいいんだよ。
黒体輻射の振動数は温度の関数だもん、滑らかで連続な。
遠赤外線が出てくれば暖かいし白熱してくれば光が見えるし。
ついでに「光の量子化」問題の復習もできてばんばいざいだー。
マックス・プランク先生まんせー。

>>1
ところで、光と電磁波の境界領域はどうなっていると認識しているの？
可視光の波長感度って個人差があるから、赤外と赤、紫外と紫の境界域では
人によって見えたり見えなかったりするんだよ。

書き込み失礼。
>>169
アナタが何を可視電磁波、何を光り
と考えているのかを知りたい。

では、まず電球の灯りは、光と考えているの？
電磁波と考えているの？
太陽光線は、光、電磁波？

ちなみに、今、私が上に上げたものは、全部、
電磁場の変化によって生まれた電磁波ですよ。

>>182

私が疑問を呈しているわけじゃありませんよ。
勘違いしないでください。

答を求めているのは >>29、>>50、>>57、>>75 です。
彼らの質問を要約すると、

「“可視光”と“可視領域の電磁波”が同じものだとなぜ言えるのか？」

ということなのです。
ですから、

> アナタが何を可視電磁波、何を光り
> と考えているのかを知りたい。

↑この質問は彼らに対してしてください。

>>182>>183
>「“可視光”と“可視領域の電磁波”が同じものだとなぜ言えるのか？」
この質問は、重要なのに割と蔑ろにされてる問題だよ。
もしあなたたちが、物理で飯を食っていくつもりならば、
答えられるようになってほしいね。
頭から、「両者は同じものだ」なんて○価信者みたいな言い方を
する人間がサイエンスをしても、ろくなことが無いだろう。

光と電波が同一であることを検証するのは、電気回路で発信回路を構成し
それを誰かの（私のじゃやだよ）目に当て、可視光線であることを確認
してもらい、電波（≒光？）が、目に入ることによって目の中で熱エネルギー
等に変換されることによる温度上昇と、電気回路に注入された電気エネルギー
が等しいかどうかを検証することですね。非常に良い精度で検証する必要が
あります。
誰かやってくれませんか？

>>185
そんなことをしなくても、レーザーポインタでちょっと周波数の
異なるものを2本干渉させて出来る「うなり」が、電波になっている
かを測定すればよさそうだ。
「ちょっと」と「干渉」が難しいかもしれないが。
>>176>>179の方法の本質だよ。

光と電波は同じです。電波は光に運動作用が加わったものと考えてください

>>184

ですから、>>111で答えてますが何か？

>>187
>電波は光に運動作用が加わったものと考えてください
へ？

>>184
＞>「“可視光”と“可視領域の電磁波”が同じものだとなぜ言えるのか？」
＞この質問は、重要なのに割と蔑ろにされてる問題だよ。

異なる波長域ならともかく、同一波長域で
呼び方変えただけのものをどうやって区別しろと？

ないがしろにされてるんじゃなくてとっくに結論が出てるだけ。

>>184
>>185
アフォですか？

>>184
ちゃんと根拠が示されているのに「頭から」としか受け取れないやつには
永久に理解できないね

>>185
すでに電波領域からγ線領域まであらゆる波長で電磁波の振舞いは精密に
調べられていて、もちろん可視光領域の電磁波の振舞いは光の振舞いと
完璧に一致してますが、何か？ そういったことを受け入れられない連中が、
>>185のようないいかげんな「検証」で納得すると本気で思っているなら
オメデタすぎ

つーか波長域的にはX線やγ線の方が、波動性よりも粒子性が顕著なのだが
ｘ線やγ線は電磁波と同一なのかという疑問は持たないのか？

>>1とその友人たちは「光と電磁波は違うもの」だと思う根拠を
あげて欲しいな。なぜ？

>>196
「目に見えるか見えないかだ」
っていう返事が返ってくる方に１０００モナー（藁

>>186

> そんなことをしなくても、レーザーポインタでちょっと周波数の
> 異なるものを2本干渉させて出来る「うなり」が、電波になっている
> かを測定すればよさそうだ。

つーか、２本のビームを交差させただけでは「うなり」は生じないよ。
（重ね合わせの原理）

必ず媒介となる物質が必要。
つまり、その媒介物が２本のレーザーの電磁場によって揺すられ、非線形効果
によって和・差の振動数の電磁波が発生→差の成分が「うなり」として観測される。

>>197
そういう事は>>186のrefしているカキコやその先のリンクにあったりするのだが。

ある空間領域の内部にある電磁場のエネルギーの量は常にゆらいでいる。
このゆらぎは、黒体輻射に対して波動的なゆらぎと粒子的なゆらぎの和として
表せることが分かっていて、前者が古典的電磁波、後者が光子に相当する。
（アインシュタインの考察）
このような事実を積み重ねて一般化したものが量子電磁気学だが、そこでは
電磁波は量子化された非可換な量として表現される。このうちの波動的な部分
が古典的電磁波、粒子的な部分が直感的な意味での光子であると解釈できる。
したがって、古典的電磁波と光子の伝播速度が等しいのはある意味必然的だと
言うことができる。
ただし、光子自体は光速で伝わらないが、光子の相関情報は超光速で伝達される
ことが分かっている。量子テレポーテーションの実験などもある。
このあたり、説明できる人がいたらきちんと説明して欲しいな。

>>199
>波動的なゆらぎと粒子的なゆらぎの和
??
>（アインシュタインの考察）
黒体輻射はプランク
>電磁波は量子化された非可換な量として表現される。このうちの波動的な部分
>が古典的電磁波、粒子的な部分が直感的な意味での光子であると解釈できる。
意味がわかりません
>光子自体は光速で伝わらないが
へ？

理解してなくても文章って書けるんですね。(@_@

電があるから磁があるのか・・・。
電磁波が作る（？）電場と磁場を無理矢理作ったらそれは電磁波になるのか…。
なんかわからん。

訂正。
光子自体は光速で伝わらないが　→　光子自体は超光速で伝わらないが
何が分からないのか言ってみ？>>200、>>201

>>200
プランクのは作用量子仮説で、光量子仮説関連はアインシュタイン。
最初のほうは、朝永振一郎「量子力学�T」２章。これは一読の価値あり。
光が粒子的な側面と波的な側面を併せ持つことは、光電効果やコンプトン
効果よりも黒体輻射のゆらぎを考えたほうが納得できる。
後半は、電磁波と光子は量子化された電磁場の別な側面を見ているという
ことを書いただけ。>>1の疑問はそういうことなのだと思ったのだが。
煽る気がなくてもつい煽ってしまうのは問題だね。

>>199
このスレでは全く新しい見解。
俺は「ゆらぎ」が分からなかった
詳しく説明が必要
>>202
>電磁波が作る（？）電場と磁場を無理矢理作ったらそれは電磁波になるのか…。
電場だけsinさせたら磁場が発生して電磁波になる。
逆も然り。
Maxwellの式見てごらん。

かぶったね
ゆらぎとは何ぞ？

>>204
> 後半は、電磁波と光子は量子化された電磁場の別な側面を見ているという
> ことを書いただけ。>>1の疑問はそういうことなのだと思ったのだが。

>>1の質問はそういう意味じゃないんだよ。

「光が粒子性と波動性の両方を示すこと」と、「電磁波が粒子性と波動性の両方を示すこと」
のそれぞれは疑問視してないわけ。

質問されてるのは、「光」と「電磁波」が同一であると言える根拠は何なのか？ってこと。

音波にたとえれば、「固体中を伝わる弾性波とフォノンは同一なのか？」という
質問ではなくて、「可聴域の音と超音波は本当に同じ『音』の一種なのか？」
という質問。

>>207
ここの人間に言っても無駄だよ。
彼らは神学部物理学科みたいなもん。
偉そうに理屈はこねるけど、これをこうすれば証明できますよってレスがあまりない。
見てきたようなこと言ってる人間ばかり。近所の迷惑信者と同じ。
なぜ、企業が物理学科卒嫌がるのか、わかったような気がするＹＯ

ゆらぎとは、空洞の中の限られた空間領域に存在する電磁場のエネルギー量のゆらぎ。
プランクの法則にしたがって計算してみると、光/電磁波を古典的な波とみなした場合
のゆらぎと、古典的な粒子とみなした場合のゆらぎの和になっていることが分かる。
前者はレイリージーンズの式に対応し、後者はウィーンの式に対応する。
興味があったら上にあげた本を読んでくれ。こんなところに書込む厨房のレスよりは
よっぽど分かりやすい。ディラックと並ぶ名著なので、大学か近所の図書館を
探せば見つかるはず。

>>207
>>8、>>11、>>17を見ると、1は、その辺のことは初めから理解していたと思われる。
むしろ、説明を聞くうちに泥沼にはまっていったように見うけられるのだが。

>>208
しかしなあ。一応良心的なカキコを心がけているつもりだが。ここに来る人は高校生
から院生まで幅が広いので、全ての人に分かる書き方というのは難しい。
>>1はおそらく院生だろう。

>>209
レスどうも。
朝永振一郎「量子力学�T」２章ね。あとは文献で調べるよ。

>>208
いや、たくさんいいレスあると思うけど。
結構いろんなレベルの人向けの説明がでてる。
ただあんまりレスを読んでないやつが多いが（しかも解説する立場の方で）

つかね。区別する必要のないものをなんでわざわざ区別しなきゃいけないわけよ。
軌道電子と自由電子の間に本質的な違いってある？
それと同じ事。

>>208
見てきたからだよ。ボケ。

199は電波。相手すんな

電波と電磁波って同じなんですか？ｗ

>>212
>>210が見てくるからその真偽がわかるのは時間の問題か。

>>213
ラジオの帯域が電波、可視光領域が光、
っていうのがここの初心者さんの使い分けかなと夢想してみた。

要は、原子や電子などの素粒子の運動状態を変えずに（変えたら、光が発生して
しまう可能性がある）、電磁波のみを発生させて、その周波数が十分高ければ
それを眼底の視神経を刺激して光と認識させることが出来るか？
という問いが１が言いたいことなんでしょう。
物質の運動状態を変えずに、電磁波を出す方法ってでもあるの？

近赤外領域の電磁波からちょっとずつ周波数あげてけばそのうち
光は赤くみえてくるだろうから、
それで電磁波と光がおなじだな〜って実感してみればよいと思われ。

>>215
場との相互作用無しに場に揺籃を与えよう、て事?
そんな事できたら偉い事になりますがな(w

>>205
久々に電磁気の教科書を開いた。
如何に自分がうろ覚えだった事がわかった。感謝致します。
(まだうろ覚えだけど)

ところで、その教科書には
マックスウェルが理論で電磁波の存在を示して、
且つ、電磁波の速度が光の速度に近い(c'=1/√(εμ))事から、
光は電磁波の一種ではないか？という考えが出てきて、
ヘルツが高周波で波動が発生する事を実証し、
電磁波の存在が明らかになって、
その後の研究で光が電磁波の一種である事が証明された。
んでもって現在のSI単位系では真空中の透磁率を4πx10^(-7)として、
光速から真空中の誘電率を定義している。
と書いてあった。

途中のその後の研究をしらない私も光が電磁波の一種である事を
無条件で受け入れていただけなのでサゲます。

>>218

っていうか、

> その後の研究で光が電磁波の一種である事が証明された。

の中の「その後の研究」の内容がこのスレの核心と思われ。

>>181>>207>>215
どうやら、私の質問の意味がわかりづらかったようなので。

私の言う「光」とは、可視光のことではありません。
ただ、何となく本を読んでいたら、
量子力学の本に書いてあった「光」と、
電磁気学の本に書いてあった「電磁波」が同じ物だとは
とても信じられなくなったもので。

光からは「光子」という粒子が観測されます。
量子力学では、そこから粒子の波動性の話に飛んで、
そこからはずっと粒子の話になります。
でも、電磁気学ではもともと電磁波というものは、
電場や磁場の揺らぎから生まれたものです。

だから、電場や磁場の揺らぎによって生じた電磁波に
一体、光子という粒子性が入ってくる余地があるのか。
それが分からなかったんです。

でも、この話はどうやら>>21によると、
それはゲージ理論の話らしいですね。
まだまだ先にはそういう話があったんですね。

それと、過去ログの中で、「一体何をもって同じとするか」
という話も興味がありました。
実験的には、共通点がたくさんある。
そして、異なった性質は見つかっていない。
でも、果たしてそれだけで同じ物と言えるのか。
物理って、数学のように証明が出来ないのが難しいところですね。

>>218
私も、「その後の研究」を知りたいですね。

「電場や磁場の揺らぎ」を「光子という粒子性」の立場で説明すれば良かったのか??

>>222
そんな説明、できるんですか？

>>1
要するに、光でも物質でも「波動性と粒子性の二面性を持つ」ってことが
理解できなかっただけなの？

だったら朝永さんの「鏡の中の物理学」（岩波学術文庫）の中の
「光子の裁判」っていう読み物を読めば？

>>224
まあ、それとはちょっと違うんですが、
確かにそれも、二面性を認めるところから話が始まるので、
よく分からないところではありますね。

でもいままでの経験上、そういう読み物って、
いかにわかりやすくイメージさせるかっていうことに
重点を置いてるので、あまり原理的なことは載ってないような
気がするんですが。
その本は、上記の質問の答えは載ってるんですかね。

>>225
っていうか、自然科学（数学を除く）はすべて経験科学だから、
相違点が見出されるまでは同一のものと見なすんだよ。
だから、「実は別物かも知れない」と思って相違点を見つけようとする実験は
いつの時代でも意味があるんだよ。

たとえば、光子は質量ゼロだと（今のところ）思われているけど、
光子の質量探しは今でもやってる人 居るよ。

量子力学はもともと、「光（または物質)が粒子性と波動性の
二面性を持つことを認めざるを得ない」という認識から出発した
ものだからね。どんなに変でも「光速度は不変」が基本的な
事実であるのと同じように「素粒子は波動かつ粒子｣も基本的な
事実なんだよ。その辺は量子力学成立の歴史を追うと書いてあるよ。

「二面性を持つにいたる原理」があるわけではなく、素粒子の世界を
無理やり日常的な描像でイメージしようとすると、矛盾だらけに
見えてしまうと言うただそれだけのこと。

＞でも、果たしてそれだけで同じ物と言えるのか。
同じ式で記述できるならね。
『物理的に』同じであると観測されるものを、違うと考えるのは
『物理的に』意味がない結論だよ。
何度も言うけど。

＞物理って、数学のように証明が出来ないのが難しいところですね。
観測量が系の波動関数に従うことが確かめられる、または
系の波動関数の固有値が観測と一致する、ことが「証明｣だよ、物理では。

原理を証明することはできないからね。

>>1
光子という概念が教科書でいきなり出てきたのでとまどったということ
だと思うが、そこは、何が原因で光子という概念が形成されたかという
ところに戻るのが一番納得できると思う。
漏れも同じ問題で悩んだことがあるが、結局朝永の教科書に帰りついた。
あと、最終的な結論は、ゲージ理論というより場の量子論のほうだと思うが。

ちょっと、考えすぎでしたね。
わざわざありがとうございます。

>>229
そうそう。調和振動子の量子化を習って電磁波も同じように量子化する過程が
たいていの電磁気学の本に書いてあるはず。

科学発展したこの現在、電磁波による妊婦への悪影響で奇形児やら白血病の大量発生。
電磁波を無くす技術はないのか？

>>232
そんなデータはない

>>232 禿げしく外出です。

>>7 とか >>9 が適切な対処方法を書いているので、
電磁波を浴びたくない人は速やかに実行されたし。

>>232
もちろん、あるとも！
>>7とか>>9のやり方ならば現代の技術で十分実現可能だYO
ベンチャー起業をお勧めする。

http://www1.sphere.ne.jp/furumoto/fabric.htmとか。（>>電磁遮蔽）
>>235
別に超伝導体の中に入らなくても、
導体の空洞に入って静電遮蔽すればいいと思ったが、
磁場が入ってきてダメなのか…？
透磁率の高い物質で囲む必要がある？

>>236
いや、完全にだからぴょん。

>>236
完全に遮蔽するには、やっぱ人体も冷やさないと。
人体自体が電磁波の発生源である事を忘れちゃいかん。

いやいや、『完全に』と言うならばやっぱりボース・アインシュタイン凝縮が起こるくらいまで
冷やさないと完全とは言えませんぞ。μK（マイクロケルビン）のオーダーだな。

どんなに頭を冷やしても、デムパの発生は抑えられません

いやだから、μKまで冷やせば抑えられるんだってば。

甘すぎる。例えば hav_17 の頭を絶対零度に冷やしたところで
あのデムパを止めることはできない

ってゆーか、ﾈﾀﾆﾏｼﾞﾚｽｶｺﾜﾙｲ>>241

>240,242
うわぁ　第三次相転移ﾊｹｰﾝ　
BE凝縮しているのでコヒーレントなデムパが出るのだな。

>241　え　まじれすただのか？

アンテナの温度を、室温程度に留めた状態で、アンテナから遠赤外線領域の
デムパを放出することは出来るのか？
そしてその周波数をもっと上げて可視光線領域の周波数まで上げることは
出来るのか？勿論、アンテナの温度は変化無し。
この時、アンテナを見たものは、そこから光が出ているように見えるのか？
もしそうなら、光＝デムパでしょう。
物質が光を出すのは、一定以上の温度であることや、
半導体（ＬＥＤ等）ならば、ある特定の電流が流れていることが条件でしょ
うから。

全部読んでもよくわからん。
ところで、電子ビームから一個だけ電子をスクリーンに２つスリットを通して
写す事ができたとする。一個だけだしてそれ以降電子は出さない。
何週間後にスクリーンをみたらどんな模様になってる？（スクリーンには感光剤が塗ってある）

↑これさ、先生は干渉模様ができるっていったけど、どう考えても一点しか感光しない感じがする。
波動関数って強度分布だろ？それは、多数の粒子をおくりこんだとき、スリット２つ両方通る確率の確率波が
干渉して干渉模様になるという解釈だよね？波動関数って
誰かこたえてPLZ

>>246
一点しか観光しない。（なぜ何週間も待つんだろう？）

>>246
先生が間違ってるか、問題が間違ってるか、どっちかだな
ってゆーか激しくスレ違い

じゃ　箱は？箱
スクリーンごと囲ったらどうなる？

ぜんぜんスレ違いじゃないよ。
電子の干渉の光子の干渉も現象論的には同じだもん。
一点ずつしか干渉しないけれど、干渉縞はできるのよ。
干渉縞の影の部分には電子は絶対に到達できないの。

で、電子がたった一つしかなくても、干渉するのよ。
電子がたくさんあるから確立解釈が成り立つのではないの。＞246

電子がどちらのスリットを通ったか観測すれば点になる。（収束する）
観測しなければ干渉縞ができる。（収束しない）

>>250
干渉はするけどさ。
一個しか電子を飛ばさなかったら一点しか感光しないでしょ。

>251
スクリーンに当たっても収束するぞ。

電子の干渉とは以下の式で表される。
あるポテンシャルの中で、固有状態を|n>として、
exp(φ1)|n>と
exp(φ2)|n>と
いうじょうたいが存在したとき、この状態が干渉を起こすと
exp(φ1)|ｎ>＋exp(φ2)|n>
となる。ぷ

>>254
ぷ

＞２５５
ぷ

マジレスするも本人の勝手。

>>252
一点ずつ感光する、っていうのを何度も何度も繰り返すと
点がいっぱい集まって干渉縞ができるの。
何週間もかける必要はないだろうけど、ある程度の
データ溜め込み時間が必要なわけ。

＞一個だけだしてそれ以降電子は出さない。

って２４６にしっかり書いてあるYO!

>>258
ちゃんと文章読んでね。

>>250
それが「光と電磁波って、同じなんですか？」とどう関係があるって言うのさ

ｽﾏｿ　逝ってくる…

でもその場合も、干渉縞のあるところにしか電子は来ないのよ。
一個の電子の場合でも｢日本のスリットを同時にすり抜けて｣
自分自身と干渉するのだから。

>>262
日本のスリットか。
アメリカのスリットだとどうなるの？

日本製の方が性能が良い上小回りがきいて長持ちするんだよ…

      電子発生器
         ・・
       ・    ・
―――・――――・―――
    ・           ・
―＝――――――――＝―

＝のとこしか感光しなくない？
…あ、ぼくまずいこといっちゃったかな…？>>1>>100>>200

ごめんなさい。実験装置を壊してしまいました>>10>>20>>30

>>265
意味不明

>>264
スリットが小さく、締まりがよいと長持ちはしませんが、何か？

>>267
わからない、そんなあなたのためにあえて説明するなら、
なんでスリットのとこで電子が曲がりますのん？とのことです。
運動量とかはどうなりますかや。

>>269
ふむふむ。それならよくわかるわ

>>269>>270
自作自演 萎え〜

スリットで位置を制限すれば運動量の不確定性は大きくなるんだYO

>>269-270
せめて、ID消せやゴルァ！

>>271 うおおおお！不確定性なのか!!これはおどろきです

>>269　ついでに>>271
今、まさに回折の話をしている最中ではないのか？

>>273
回折も知らない
糞馬鹿天然芋虫野郎、詩ね

>>261

>>220を読むと解るが、ｽﾚﾀｲﾄﾙの真意は
光（粒子性）と電磁波（波動性）の性質をどうして同時に持ちうるのか、
という事なので、
それを電子における粒子性と波動性に置き換えても、論は通じる。

>262
それはみんなわかっててつっこんでるとｵﾓﾜﾚ

電子の干渉とは以下の式で表される。
あるポテンシャルの中で、固有状態を|n>として、
exp(iφ1)|n>と
exp(iφ2)|n>と
いうじょうたいが存在したとき、この状態が干渉を起こすと
exp(iφ1)|ｎ>＋exp(iφ2)|n>
となる。
位置xでの電子の存在確率、もしくは電子の干渉縞は以下の式で表される。
|<x|(expiφ1|n>+expφ2|n>)|x>|^2
位相の異なる状態は、時間発展の演算子による。すなわち、φ1=(En/hﾊﾞｰ)t1、φ2=(En/hﾊﾞｰ)t2である。
上の理論に逆らった奴は氏なす。

|<x｜N(expiφ1|n>+expφ2|n>)|^2
規格化常数もつけてあげました。ぷぴ。

『光子』というものは光の本質を知らない人が使う隠れ蓑のようなものだ。

実際は、光電効果もコンプトン効果も光を量子化しないで古典的電磁波と
考えて説明できるのれあった。　【終了】

　1)　矢島　達夫：光学２０（１９９１）３５２．
　2)　霜田　光一：パリティ８Ｎｏ．８（１９９３）７５．

　また、トンデモ君ﾊｰｾｲ

冗談じゃないのれす。名無しさん。

光をベクトルポテンシャルで表示して
古典場近似をするとうまく説明できる現象が
結構あるよってそういう話？

それは放電管に風車仕込んだアレに電子をブチ当てて〜の解釈では？
パリティに電子の運動量で風車が回転すると言うのは誤りで羽根に電子が当たり急速に加熱されて空気が膨張して
その反作用で風車が回転するのが正しいとかどうたら。

>>278
すごく逆らいたいんですが、しにたくないのでやめときます。

＞２８５
お前腰抜けやろ？

光電効果の方は、特に簡単なのれす。金属原子は量子的に取り扱う必要が
ありますが、入射光は古典的な電磁波とみなして説明できるのれす。

1) W.E.Lamb,Jr.and M.O.Scully:The Photoelectric Effect without
Potons,in Polarization,Matter and Radiation.Jubilee volume in
honor of Alfred Kastler(Presses Universitaires de France,Paris
1969)p.363.

2)石黒　浩三，霜田　光一，松村　温：ＫＢＧＫ物理−展開編（朝倉書店
　1978）p.274

止めてくれ！　キチガイ

フォトンのループを含む過程が本質的でないスケールの現象なら
フォトンを古典場と考えて十分。

>>289
フォトンのループって何？

　トンデモ君達は無視しよう

そもそも、光電効果を説明するのアイシュタインが提出した
光量子仮説も、「物質とやり取りされるエネルギーが連続的
ではなくエネルギー量子（光量子）ｈνで表れる」と主張し
ているだけで、光が光子からなると言っているわけではない。

コンプトン効果も、電子の波動性を前提とすれば、光子を仮定することなく、
Ｘ線を波動として説明することができるのレス。

デムパはどう扱ったらいいんですか？

>>294
放置しましょう。

光が光子か電磁波かってのは
おにぎりは白いか三角かって問うているようなものでは？

議論の前提として「粒子」ってどやって定義するのですか？
１.数えられるもの。
２.空間上で局所的な分布を持つもの。
とか思ったりもするんですがどうなんでしょ？

あと、量子力学の粒子と場の量子論の粒子は意味が微妙に違っていて
前者が２に近くで後者が１に近いの気もしますが。

取り得るエネルギーの値が不連続

質問していいっすか？
電磁波、周波数の方は連続的なのですか？

ソウデス。

>>300ども

粒子性とは、波（あるいは場）（の方程式）の線形性のことです。
あるいは、作用でいえば、場について２次形式で書かれるということです。

>>302
意味不明

光は電磁波の一種です。波の周波数によって、Ｘ線、紫外線、赤外線などと分類されています。
一般には、人間が感知できる電磁波の波長範囲にあるものを光と呼んでいます。
光も電磁波も波の性質と粒子の性質を持っていますが、その正体は分かっていないのが
実情です。
アインシュタインは光の速度、つまり電磁波の速度が、すべての物理の世界で最速のもの
として相対性理論をつくりました。しかし、電磁波の速度が最速という証拠は何もあり
ません。

>>304もう結構です。お引き取り願います。
（「電磁波の速度が最速」ってドキュソっぽい言い方だなぁ）

>>304
独り言はここに書かないでね。

みなさん、レス、読んでるカーイ？

イエーーー

↑
これ流行らせましょう

>>307
説明キボンヌ

＞１
光と電磁場は同じです（古典電磁気学）。
古典的な電磁場を量子化すると光子になります。（量子力学）

　このスレはキチガイに牛耳られたようだ。

http://www3.justnet.ne.jp/~yoshida-phil-sci/kairo05.htm

>>311
ＯＫ。そういう見解も必要だ。

>>293
コンプトン効果の波動論に関する参考文献を付け忘れていたのれす。
まあ、ここにはまともに文献を参照してコメントをつける人間も少なそう
なのですが、一応載せとくのれす。

1) E.Schrodinger:Ann.d.Phys.(4)82(1927)257.
2) A.H.Compton and S.K.Allison:in X-Rays in Theory and Experiment(Van Nostrand,1935)p.231.
3) G.Breit:Phys.Rev.27(1926)362.
4) A.Nielsen and J.Olsen:Am.J.Phys.34(1966)621.

ついでにいうと、コンプトン散乱の強度を与えるクライン・仁科の式も、
光を量子化しな波動として取り扱う量子力学的計算で得られているのれす。

1) V.O.Klein and Y.Nishina:Z.Phys.52(1929) 853.

>>313-314
だからどうした。>>289にも書いてあるがTree近似で十分な話だけじゃないか。
Lamb shiftなんかは光を量子化しないと説明できないぞ。

みんな難しい事言い合って何？
自分の知識をひけらかしたいの？
光と電磁波って名称が違うだけで同じに決まってるじゃないですかまったく・・ﾊｧ
議論の余地なし！したがってこのスレ終了。

電磁波のうち、可視（および近傍）の領域を光と呼んでるだけです。
昔は光は電磁波と同じと思わなかったこともあるでしょうが、現在は
疑いありません。

素朴な疑問には素朴な回答が一番なのでは？
黒体輻射のスペクトルが可視領域から、マイクロウェーブまで
伸びているとか、遠くの銀河の赤方偏移とか。
あと、宇宙論に依存しすぎてるかも知れんが、
２．７Ｋの背景輻射とか。

>>315
「"光子"というのは光の本質を知らない人が使う隠れ蓑」って、
そもそも、そのLamb　の言葉だっけ？

結論「光子」は存在しません！ ってこと？

光というものがどのように見えるか？観測されるか？は光固有の性質だけでなく、
観測装置の特性にも依存してしまいます。
これは、物理的な要請であって、設計の上手下手の問題ではありません。

観測されることは、観測される系と観測装置の相互関係により決まります。

>>316
みんなっておまえ、議論してる奴なんてほとんどいねーよ。

>>316
> 光と電磁波って名称が違うだけで同じに決まってるじゃないですかまったく・・ﾊｧ
> 議論の余地なし！したがってこのスレ終了。

こんな態度が平気で取れる人に物理はできない。いやさ、科学はできない。

>>316変な宗教にはまらないよう気をつけろＹＯ！

>>314
そうなんだけどさ、古典的な電磁場で近似できるような
波長領域でも原子によるレーザーの多光子吸収なんかが考えられるわけで。
一個二個と数えられるものを一概に波だと片付けてしまうのは
抵抗があるなぁ。

古典場近似だけじゃ、光吸収･放出の選択則が説明できないんじゃないか？

一個の光子、
一個の電磁波？

>>325
多光子吸収は特に波であることと矛盾しないんじゃない？
光子が一個二個と吸収されたのでは無く、電子が一回二回
と電磁波からエネルギーを受け取ったと考えればいいんじ
ゃないかな。

age

電磁波の方が広いかな？一応
「電磁波」---＞ＥとＢが単独じゃなくて不可分一体で変動して、波が
　　　　　　　　できるもの。
と定義されるし、光はある特定の波長の電磁波でしょう。特に光は可視光
線の事でしょう。電波はサブミリ以上の波長ですね。　

あのさあ君達、光子の個数が確定した状態は、古典的な電磁場には対応しないの。
で、古典的な電磁場に対応するのは位相の確定した状態で、そういうのを
コヒーレント状態と呼ぶわけ。わかった？

このトピの題ならそこまで深く考えなくてもいいと感じます。

>>331板の性格からいうとその考えは間違っています

「光と電磁波って同じなんですか？」
と聞かれれば、”まずは”　量子論の話よりも僕は素直に329の様に答えると
思うと言う事です。

まあ、このスレで散々やった事なんだけどね…

そうでしたか。

きちんと理解はできているわけではないですが、ラムさんの提出された論点は
あまり聞かされていない内容なのでとても斬新な感じがしたのれす。
ありがたいれす。

ところで、光子は光を量子化したものとして表わされ、E=hν、p=h/λとして
定義されているかと思いますが、このνとλは電磁波の周波数と波長として
明確に定義できるものでした。

ところが、いわゆる物質波の場合は、このνやλは「確率（複素）振幅波」ψの
周波数（振動数）と波長ということになっていて、電磁波のような明確な
物理的定義のないもの（粒子の存在確率の振幅波などというもののそれ）として
しか定義されていません。

これだと、光子と他の物質粒子とは、まったく別の種類の「波動」を「波動関数」
に持っているように見えてしまいますが、これはどうも理論の不完全を意味して
いるように見えました。もしかすると、「電磁場の調和震動子による量子化」と
いうのはこの不完全を解消するためのものでもあるのでしょうか。疑問なので
どなたか教えてください。

教えていただけますようあげときます。

>>336
場の量子論を勉強する事を勉強されるとよひであろう。
特に、ディラック場の漁師化を勉強すると、幸せになるであろう。

論点がそれまふがちと間違い訂正
同じ電磁波であるX線、γ線の区別をエネルギーまたは振動数・周波数により
なされていると認識されてるかた見えるかもしれませんが、
発生機構をもとに区別されていまふ。

ラムしゃん　　　じゃ対生成は〜

あげときまふ。

関係ないけど、どっかの掲示板で見かけた脱力感な会話

「光子の軌跡？君には移動している光子が見えるのか？」
「光子が光を放つと考えれば見えてもおかしくないと思いますが？」

…。あぁ脱力感（鬱

ただいま電子科の卒論研究中なんで少し参加させてください。
質問＊電磁波として光を考える点については少しずつ
分かり始めたのですが、その光をスペクトルとして測定した場合、
発光強度として表されるものは光の全エネルギーとして考えると思うのですが、
光の個数、フォトンのエネルギーＥ＝ｈνを考えるとどのように考えればいいん
ですか？？イメージがわかないんです。

>>342
発光強度=光（光子、フォトン）の個数でOKですが。
つまり振動数νの光子がn個あれば、そのスペクトルの
全エネルギーはnhνで、それを全スペクトルについて
足し合わせればいい。
これで答えになりました？

ありがとうございました。
いまいち確信が無かったので、なんかイメージが出来ました。
もう一つ。最大発光強度に関しては、あまり意味を持たない気が
するのですが、スペクトルの形（立ち上がり等）が同じであれば、
最大発光強度の高さでエネルギーの高低を判断しても良いのですよね？？
もう一つ。
分光器でスペクトル測定をする場合、補正が必要を考えなければいけない理由
って何があるんですかね？？補正すると化合物らしく山が2個出来るんですよねーー。

今導波管実験の発振周波数を測定している者です。
(共振器を使って電磁界強度の最大低下点を利用して求めようとしています)

最小値Ｆ[0]を出した後、相対パワー強度が-1[dB]である点Ｆa[-1]、Ｆb[-1]、
-2[dB]であるＦa[-2]、Ｆb[-2]、-3[dB]であるＦa[-3]、Ｆb[-3]を記録しグラフを
作成しました(横軸:周波数・縦軸:相対パワー強度)。

しかし、
F[0]
F[-1]=(Ｆa[-1]+Ｆb[-1])/2
F[-2]=(Ｆa[-2]+Ｆb[-2])/2
F[-3]=(Ｆa[-3]+Ｆb[-3])/2
の4つの値は同一周波数にならず、変化曲線が歪んでしまいました。

こういう時は、
�@F[0]とF[-1]やF[-2]やF[-3]は比較してよいのですか？
�A発振周波数F[0]の値を正確に求めるために、最小値を使う場合と
F[-2]やF[-3]を使う方のどちらが有利ですか？
�B�Aの場合の測定精度はどうなるのですか？

誰か教えてください

計算精度や測定精度が苦手で鬱…