三角プリズムと光子の行方

質問

可視光線が三角プリズムを透過する時、光子はどうなりますか。
A. プリズムに衝突して反射する。
B. プリズムに衝突して消滅する。
C. プリズムを透過するが周波数は不変。
D. プリズムを透過しつつガラス分子に熱エネルギーを与え、周波数がわずかに下がる。
E. その他。

回答No.1

ohkawa3 · ベストアンサー

光子の運動を、ボールを投げる運動のように想像するから無理が生じます。
外部空間からプリズムに光が入射すれば、大半が内部に侵入します。したがって、光子の大半も内部に侵入すると考えればいいでしょう。
入射光の幾分かは、表面反射で跳ね返されます。反射成分については、光子も跳ね返されると考えればいいでしょう。

光について、波動の性質と粒子の性質は切り離すことはできません。プリズムの働きのように、波動によって挙動が説明できる現象は、光子の挙動は波動の挙動と一体の現象として理解すればいいと思います。

プリズム内部では、光の周波数は変わりませんが、速度が遅くなるので、波長は短くなります。

お礼

波動性でも粒子性でも説明できるはず、大切な物理学の原則を教えてくださり目からウロコ、大変ありがとうございます。