小学生に教えることを想定して…光について

質問

「小学生に教えることを想定し、光は粒子か波か答えなさい。その根拠も記しなさい」
という問題の解答が全く思いつきません。
さきほとも質問したところ、「まず「粒子」も「波」も専門用語だから小学生には…」なんて、その回答が小学生の屁理屈のような、無意味な回答をされ、困ってしまいました。
というより、この場合「粒子」と「波」を簡単に説明したとして答えられませんか？
無理だったら問題にはならないので、回答は存在するのだと思います。
不良問題ではありません。
また、この場合は、小学生が相手なので、光は波でも粒子でもあります、なんて細かすぎる回答はやめて、「光は波である」という回答で統一することとしてください。
というよりは、実験（どんな実験なのかはわかりませんが）の結果によって、波の性質が強く出ている、ということらしいのですが…
また、その実験とはどんな実験なのか、わかる人いますでしょうか。
小学生が相手の実験なので、そんなに複雑ではない実験だと思うのですが…

回答No.3

sanori

先ほど回答した者ですが・・・

＞＞＞
「小学生に教えることを想定し、光は粒子か波か答えなさい。その根拠も記しなさい」
という問題の解答が全く思いつきません。

そういう事情でしたか。
でしたら、ご自分で考えるべきですね。

とはいえ、回答しましょうか。

１．光は粒子である。

電流は電気の流れ。
電気の粒々の代表的なものを「電子」と言います。
（「電子も専門用語だ」と言われれば、それまでですが・・・）
光が物体に当たると、電子が動いたり飛び出したりすることがわかっています。
太陽電池も、その一例。
電子は光が「ぶつかる」ことによって動きます。
だから、光は粒子です。
ちなみに、アインシュタインがノーベル賞を取ったのは、相対性理論ではなく光電効果の理論です。

２．光は波である。

非常に小さい２つの穴Ａ、Ｂ（スリットでもよいですが）が空いた板があります。
板の向こうには、平らなスクリーンがあります。
そして、手前の光源から光を放ちます。

まず、Ａの穴だけをふさいだ状態にします。
すると、光源と穴Ｂを結ぶ直線の延長上に、スクリーンに光が当たります。
当った場所をｂとします。

次に、Ｂの穴だけをふさいだ状態にします。
すると、やはり、光源と穴Ａを結ぶ直線の延長上に、スクリーンに光が当たります。
当った場所をａとします。

今度は、両方の穴をふさがない状態にします。
すると、なんと！　ａとｂにはほとんど光が行かず、ａとｂのちょうど中間地点が最も明るくなります。
そして、その両側に縞模様ができます。
このように縞模様ができる場合、穴を通ったものは「波」と呼ぶことになっています。
ですから、光は「波」です。

（本当は、光源から出る光を単色光にしないといけませんが、はしょってよいと思います。）

そして、光源を非常に弱くして、光の粒子を１個ずつ発するようにすることもできます。
この場合でも、スクリーンに縞模様ができます！（正確には、スクリーン上の場所ごとに、１個１個の光の粒子が当たった数を合計したものが、縞模様の分布になるということです。）
つまり、光の粒子の集団ではなく、光の１粒１粒が波なのです！

こんなのでいいですか？

回答No.2

Tacosan

光電効果から光電子倍増管→(スーパー) カミオカンデと広げていくと夢があるかもよ.
「太陽電池」という裏技もあるのか....

回答No.1

ORUKA1951

前回の質問とやらも拝見しました。

回答に対して「小学生の屁理屈」と言われていますが、あの質問ではきわめてまっとうな回答だと思いますよ。回答ではなく、質問自体に問題があるのが原因です。
　まずそちらに断りを入れて、その質問を閉じてから改めて質問してください。

　私も「小学生の屁理屈」と言われてはたまらないので、もう少し詳しい内容を補足してください。

Ｑ:「小学生に教えることを想定し、光は粒子か波か答えなさい。その根拠も記しなさい」と書かれていると同時に「「光は波である」という回答で統一することとしてください。」では矛盾しています。

Ｑ：あなたの立場は？
　とても重要です。学校の先生なのか、学生なのか、それともどこかの採用試験？
Ｑ：「この場合「粒子」と「波」を簡単に説明したとして答えられませんか？」
　とはどの場合でしょう。
Ｑ：無理だったら問題にはならないので、回答は存在するのだと思います。
　回答は、何でもよいです。正解はない質問のようにお見受けします。
　「無理だったら」とは、回答者に答える能力がなかったら回答はかけない・・・という意味でしかありません。
　光が波であることも光が粒子であることも実験自体は--粒子は特殊な器具がいるけど--いずれも簡単なのです。
　ディベートのように、いずれかであっても、それを子供に説明できる能力を問われている設問ではないのですか？
　・・・だとすると、人に教えてもらったのでは意味がないです。

Ｑ：あなたは光の性質についてどの程度理解されていますか？ニュートンやアインシュタインが根拠にした観察結果はご存知ですか？
　どんな難しい理論でも、しっかり理解していれば小学生に説明できるはずですから。