量子力学の薄膜干渉



2014/9/11
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公開日 2002/3/18

量子力学の 薄膜(はくまく) 干渉(かんしょう) を説明します。 なにげない現象の中の不思議を感じ取っていただければ幸いです。

量子力学の薄膜干渉

無反射膜での光の反射

「無反射(まく)」という言葉を聞いたことはありますか? それは、光の反射率を小さくするために、ガラスにつける (うす)(まく)のことです。 最近の高級な時計にはついているようです。

なぜ、(うす)(まく)が、光の反射率を小さくするのでしょうか? 実は、これは、かなり不思議なことなのです。

私たちは光が粒子(りゅうし)のように観測されることを知っています。 光が粒子(りゅうし)のように観測されるのであれば、光は粒子(りゅうし)のように飛んでいるはずです。 しかし光が粒のように飛んでいると考えると、 (まく)によって反射率が下がるという現象を説明することがとても難しくなるのです。

(まく)の表面がすべすべであることは、反射率が下がる理由ではありません。 (まく)の厚みが反射率を下げています。 (まく)の厚みがある一定の値のとき、反射率が格段に小さくなります。 これは(まく)の表面で反射した光の波と(まく)の裏側で反射した光の波が打ち消しあってしまうためです。 私たちは、その現象を干渉(かんしょう)と呼びます。

光の粒子(りゅうし)光子(こうし) と呼びます。 光子(こうし)(まく)の表面で反射したのでしょうか? 光子(こうし)(まく)の裏側で反射したのでしょうか? その干渉(かんしょう)は1個の光子(こうし)に対して起きるのです。 1個の光子(こうし)が同一の場所、同一時刻で干渉(かんしょう)するならば、 1個の光子(こうし)が複数の時刻に出発する必要があります。 なぜならば、光子(こうし)の速度は一定の光速度であるためです。

1個の光子(こうし)は、複数の時刻に出発したのでしょうか? (なぞ)は深まるばかりです。


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