光の性質

ひかりのせいしつ

光は、電磁波の一種であり、波としての性質と粒子としての性質の両方をもつ。

波としては、反射・屈折・干渉・回折などの現象を示す。
粒子としては、光子とよばれる粒の集まりとしてふるまう。

光は、水面の波のように広がる性質をもつ一方で、粒のようにエネルギーを運ぶ。

たとえば、鏡で光がはね返るのは波としての性質であり、
太陽光で物体が温まるのは、光がエネルギーをもつ粒として届くためである。

つまり、光は「広がる波」と「エネルギーを運ぶ粒」の両方の見方が必要になる。

光の速さと波の関係は次のように表される。

\[c = fλ\]

\(c\)：光の速さ（m/s）
\(f\)：振動数（Hz）
\(λ\)：波長（m）

真空中では、光の速さは約3.0×10⁸ m/sで一定である。

また、光子1個のエネルギーは次のように表される。

\[E = hf\]

\(E\)：エネルギー（J）
\(h\)：プランク定数（J・s）
\(f\)：振動数（Hz）

分野：波