光りは粒で考えよう 


 (光りは粒で考えよう)

 色は、人の視覚システムが、そのセンサーからの情報を元に外来光の状況(強度や波長分布)を測定して、その結果を利用し易いように(簡明に報告する)ための方法でした。

 (電波の一般式)
(電波)は一般的に [ a=A*sin(ωt+θ)] の式で表されます。
‥( A(振幅)、ωt(角速度、ホボ周波数と思って下さい)、θ(位相、周波数のズレです)
 電磁波は、電界と磁界と運動力の三者が組になって、周波数の(1サイクル毎に)入れ替わり乍ら進んで行くものです。←(このことを模式化して描いたものが、上の図面です)。
 図は、このような(波の基本原理)を表したもので、一定周期の波が連続していますが、これは無線通信用の電波(や新しい放電灯)など(人工の光)で、自然には存在しないものです
(光りは粒で考えよう)
 光りの場合、余りにも周波数が高く(変化が速い)ため、多くの(光り素子)が集まって別の形になるのです。←(光りの素子が、上式の形で性質を保っていると考えます)
 (津波の界面は、広く盛り上がっただけで(変動は見えません)が、実際には、数多くの強力な波が隠れています)。
 また波は数多くの小さい波(素元波)の集まりです(僅かな水が動いただけでは波ではない)、だから全体で一つの波に見えても素元波の動きはみんな僅かに違っています。
 ←(完全に単一の波は存在せず、必ず一定幅の周波数の範囲(帯域幅)を持っています。
 光りの場合、同一周波数の波が重畳すると、振幅が大きく(高レベル)なります。高レベルは、他所へ影響(減衰)し易く、され易いことになります。
 異なる周波数の集合は、お互いに打ち消し合あって(外見を小さく保ち)エネルギーの損失を減らします。
 従って光りが他所に働きかける本当の強さ(エネルギー)は、(振幅レベル*帯域幅)になるのです。
 以上光りの(波と粒)については、本講はじめの予備学習(2011・9月)などを参照して下さい

(光りの基本的な性質)
 上記のことから、光の強さは、電波のように(振幅から知る)ことが出来ません ←(ここが、皆んなの間違いの元)
 光りの粒のエネルギーは、 E=hν と決まっています。従って(光は粒の多少を測って)光りの強度とするのです。
 なお、(ν)は、(振動数つまり周波数)なので、が同一光りレベルなら、周波数の高い(青色側)が、赤い光りより強力なのです。 ←(青は紫外線に近いので、危険防止のため、強いとき白色になって警告する)