光ってなんですか？

質問

皆様へ

こんにちは！
光ファイバーとか光通信とかいいますが？
普通のファイバーとか通信とか何が異なるのですか？
大体、光とは何なのですか？何故明るくできるのですか？
光とは　○○であるとか言い切れるものなのですか？

回答No.4

bomber_c · ベストアンサー

光の正体や明るく感じる仕組みについてはすでに回答されている通りです。

　そこで、ここでは光ファイバと光通信について簡単に説明させて頂きます。

　通常の通信では、自由空間を伝わる電磁波（俗に電波）を利用した無線通信と、同軸線路などのケーブルを伝わる電磁波を利用した有線通信がありますが、光ファイバを用いた光通信も、電磁波を利用している点についてはケーブルと同じなのです。ただ、周波数が違うので、送受信設備に通常の電波を使った送受信機を用いるか、あるいは半導体レーザ・発光ダイオード・フォトダイオードなどの電気エネルギーを光エネルギーに変換する（またその逆の変換をする）デバイスを用いているかという所です。

　一般の「ファイバ（繊維）」がどのような物を指すのかは人によって違うと思いますが、光ファイバの材料はガラス繊維で、棒高跳びに使われる棒がこのガラスファイバです。光通信に用いられるファイバがこれと違う点は、ファイバの中心部（コア）の屈折率を周縁部（クラッド）のそれより大きくした「二重構造」をとっており、光がコアの外に漏れ出にくくしてあることです。

　光ファイバ通信は通常のケーブル通信に対して以下のような特徴があります。

・高い周波数を用いているので、単位時間に伝送できる情報量が極めて大きいこと。
・電波雑音の影響を受けない、高品位な通信が可能なこと。
・銅などの限りある資源を使用しないこと。
・小型・軽量であること。
・伝送損失が小さいので、省エネであり、しかも中継器が少なくて済むこと。
・曲げに弱いこと（折損のほか、曲がり部分から光が漏れやすい）。

お礼

ありがとうございました。

回答No.5

burntsienna

既に大方の説明がされているので、まだ書かれていない補足でも。

　光は波であると同時に粒子でもあります（この表記は厳密には正しいと言い切れず、「波の性質と粒子の性質を併せ持つ波でも粒子でもない何か」の方がいいかもしれません）。
　光子という言葉を聴いたことがあるかと思います。光の粒子性は、19世紀後半に発見された光電効果と呼ばれる現象をアインシュタインが理論的に仮説を提唱し、ミリカンの実験によりこれが証明されたことでほぼ確実となりました。またその後コンプトン効果と言うものも発見され、光が粒子性を持つことは確実となっています。
　現在光子の質量は理論的に0とされていますが、それを証明する証拠も覆す証拠も出てきてはいません。

　なお、この粒子性と波動性に関して詳しく説明するには量子力学が必要となるので、そちらを勉強されるとより理解が深まると思います。

お礼

ありがとうございました。

回答No.3

others

光とは電磁波ですね。その電磁波、がたとえばＡというものにあたると、目の受容体が赤と認識する波の波長に変わります。Ｂという物にあたると目の受容体が青と認識する波の波長にかわります。
　電磁波がないところでは何も見えないので。真っ暗になります。
　ちなみに、私たちが日頃見ているのは太陽から飛んできた電磁波が様々なものにあたって跳ね返ったものですね。ブラックライトとかの電磁波から反射したものになると、色が違って見えるのは、反射する前の電磁波が元からちがっているからですね。

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

「光」とは「電磁波」である。
「光」の他には、通常「電波」と呼んでいるものや、電子レンジで使われている「マイクロ波」、「Ｘ線」、「γ線」などすべて電磁波です。種類の違いは波長の長さ（または振動数の大きさ）の違いです。
電磁波のうち、人間の目の中の細胞が反応できる波長をたまたま持ったものを「光」として感じます。

ファイバーというのは繊維のことです。中を通して光を伝えることができる繊維が光ファイバーです。
通信はなんらかの媒体を通して情報を伝えることで、ここ100年弱の間は、電気や電波がその「媒体」をすることが多かったわけです。光を使って情報を伝えることが光通信です。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

shirousa01

光とは電場と磁場が交互に発生して伝わる波です。
明るく見えるのは反射した波を人間の目の中の受容体受けると、受容体が興奮して、その情報を脳に伝えるからです。

ファイバーとは繊維です。
光ファイバーは光通信の媒体で、実際に光が通るところです。
光ファイバーは高純度のガラスで、全反射という光の性質を利用し、光を伝えます。

お礼

ありがとうございました。