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物が物を通り抜けられるか
最近相対性理論を勉強していて、光は物であるということを学びました。そこで疑問が浮かんだのですが、なぜ「物」である光が「物」であるガラス等を通り抜ける事が出来るのでしょうか？馬鹿馬鹿しい質問だと思いますが、どうかご教授お願いします。
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朝永伸一郎著 光子の裁判 岩波文庫刊 光子（こうし)と光子（みつこ）という女性を重ならせて饅頭泥棒事件の裁判をする という設定で光の秘密に迫ろうというミステリー仕立ての科学書です かなりの知識が身に付くと思います 朝永博士はノーベル賞受賞者です
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- gyrocompas
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「物」という言葉の意味は、はっきりしませんが、 光は光子という素粒子ですが物質ではありません。 素粒子は、フェルミ粒子とボーズ粒子の２種類に大別できますが 光は、ボーズ粒子です。 ボーズ粒子の性質として同時刻に同じ場所に２個以上の粒子が 存在できるのです。 これとは、逆に、陽子や中性子、電子などのフェルミ粒子は 同じ場所に存在することはできませんが、物質を構成することが できます。このフェルミ粒子の制限を パウリ禁制律といいます。 （そうだっけ？？ちょっとうろおぼえです） したがって、光子は、陽子や電子の付近にも 「そんなの関係ねえ」と大きな顔で存在できるのですわ
- cyototu
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光はガラスを作る物質に打つかって、その影響を受けています。 物質は原子や分子で出来ています。その原子や分子は電荷を持った電子や陽子で出来ています。そして、光はこの電荷を持った粒子に打つかり、その粒子を揺さぶります。ところが、電荷を持った粒子が揺さぶられると、そこから光が出てきます。この現象を別の見方で言うと、光は荷電粒子と衝突して散乱され、前とは違った道筋を通るようになる、と言うことも出来ます。 ところで、光には波長と振動数があって揺れながら移動します。そこで、もしこのぶつかる相手の荷電粒子にも固有な振動数があって、その振動数と光の振動数が同じになると、共鳴現象が起こり、光のエネルギーは荷電粒子に効率よく吸収されて荷電粒子を熱くしたり、あるいは光が強くでたらめな方向に散乱されて、結局、元の光の方向に進めなくなります。そういうことが起こっている物質のことを不透明な物質と言います。 一方、光の振動数と荷電粒子の振動数が全然違って共鳴が起これない場合には、光の散乱は大変弱くなり、またその弱い散乱によって曲げられた光の道筋も結構規則的にかわり、でたらめな方向には飛んでは行きません。また、たとえ共鳴が起これるような状況でも、荷電粒子が空間内で規則的に並んでいるような物質の場合には、その規則性の故に、規則的な方向に光が散乱されて出てきますので、熱運動にエネルギーがあまり取られず、光が物質から出てくることができます。このような場合、その物質は光に対して透明になる訳です。 透明な物質でも、物質の内部で光が他の粒子に打つかっている証拠に、透明な物質には屈折率があります。何故ガラスの中を通ると光が屈折するかの理由は、光が物質内の荷電粒子と打つかってるからと言うことで説明できます。また、ガラスの面で光の一部が反射するのも、光が物質に打つかった証拠です。
お礼
なんとなく分かりました。解説ありがとうございます。
- SirSurai
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光は波動性と粒子性の２つの性質をもつのですよ こんなページを見つけました。 自分もはじめはもどかしい気分になりました。 光というものは粒子性を示すときには波動性を示さず、波動性を示すときには粒子性を示さないような都合の良い存在のようです。
お礼
よく分かりました！分かりやすい解説ありがとうございます。もっと勉強してみます。