光子とは? わかりやすく解説

こう‐し〔クワウ‐〕【光子】


みつこ【光子】

読み方:みつこ

網野菊による短編小説東京麹町界隈(かいわい)を舞台に、光子という娘の成長下町庶民の生活を描く。大正15年(1926)、志賀直哉推薦により「中央公論」に発表同年同作表題作とする短編小説集刊行


光子

「生物学用語辞典」の他の用語
物理学分野:  レーザー光線    光エネルギー  光子  光波  化学シフト  可視光

光子

作者尾川裕子

収載図書星祭り
出版社読売ライフ
刊行年月2002.7


光子

作者網野菊

収載図書一期一会さくらの花
出版社講談社
刊行年月1993.7
シリーズ名講談社文芸文庫


光子

読み方:ミツコmitsuko

作者 網野菊

初出 大正13年

ジャンル 小説


光子

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/25 04:26 UTC 版)

光子こうし: Photonフォトン、記号:γ[2])とは、光の粒子である。物理学における素粒子の一つであり、を含む全ての電磁波量子かつ電磁力媒介粒子英語版である。光量子こうりょうし: light quantum)とも呼ばれる[3]


  1. ^ a b c d e f Amsler, C. et al. (Particle Data Group) (2008 +2009 partial update). “Review of Particle Physics: Gauge and Higgs bosons”. Physics Letters B 667: 1. Bibcode2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. http://pdg.lbl.gov/2009/tables/rpp2009-sum-gauge-higgs-bosons.pdf. 
  2. ^ この記号はおそらくガンマ線に由来する。なお、化学や光工学では、光子は通常の記号で光子のエネルギーとして表される。ここで、hプランク定数νは周波数である。また稀に周波数をfとしてhfで表されることもある。
  3. ^ ただし、波動の側面を強調する場合、現代でも光量子の用語を使うことがある。水島(1994) pp.32-33
  4. ^ C・ロヴェッリ『すごい物理学講義』河出文庫、2019年、P.148。
  5. ^ 2人の研究成果は互いに補うものようなものであり、光の本性の研究に対する貢献の大きさとしてはどちらに帰属するかどうかは確定が難しいものである。
  6. ^ なお、アインシュタインの残りの人生の大半を占めた統一場理論の探求の目的は、如何にしてマクスウェルの波の理論と実験で観測される粒子としての性質を統合するかであったと言われる。Pais, A. (1982). Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford University Press. ISBN 0-19-853907-X. http://www.questia.com/PM.qst?a=o&d=74596612 
  7. ^ E.g., Appendix XXXII in Born, M. (1962). Atomic Physics. Blackie & Son. ISBN 0-486-65984-4 
  8. ^ Kobychev, V.V.; Popov, S.B. (2005). “Constraints on the photon charge from observations of extragalactic sources”. Astronomy Letters 31 (3): 147-151. arXiv:hep-ph/0411398. Bibcode2005AstL...31..147K. doi:10.1134/1.1883345. 
  9. ^ Role as gauge boson and polarization section 5.1 inAitchison, I.J.R.; Hey, A.J.G. (1993). Gauge Theories in Particle Physics. IOP Publishing. ISBN 0-85274-328-9 
  10. ^ See p.31 inAmsler, C.; et al. (2008). “Review of Particle Physics”. Physics Letters B 667: 1-1340. Bibcode2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. 
  11. ^ This property was experimentally verified by Raman and Bhagavantam in 1931: Raman, C.V.; Bhagavantam, S. (1931). “Experimental proof of the spin of the photon” (PDF). Indian Journal of Physics 6: 353. http://dspace.rri.res.in/bitstream/2289/2123/1/1931%20IJP%20V6%20p353.pdf. [リンク切れ]
  12. ^ E.g., section 1.3.3.2 in Burgess, C.; Moore, G. (2007). The Standard Model. A Primer. Cambridge University Press. ISBN 0-521-86036-9. http://books.google.com/books?id=PLYECqs2geEC&pg=PA27 
  13. ^ なぜならば、基準系重心では、衝突した反粒子は正味の運動量を持たないのに対して単一の光子は(周波数や波長がゼロにはならないため)常に運動量を持つ。そのため、運動量保存則を満たすために、正味の運動量がゼロとなる少なくとも二つの光子が生成される必要がある(ただし、陽電子が原子核中の陽子と対消滅する場合等、系が別の粒子や場と相互作用している場合は、クーロン力が並進対称性を破るため、一つの光子が生成することが可能である)。二つの光子のエネルギー(周波数)は、運動量保存則で決定される。
  14. ^ E.g., section 9.3 in Alonso, M.; Finn, E.J. (1968). Fundamental University Physics Volume III: Quantum and Statistical Physics. Addison-Wesley 
  15. ^ Mermin, David (February 1984). “Relativity without light”. American Journal of Physics 52 (2): 119-124. Bibcode1984AmJPh..52..119M. doi:10.1119/1.13917. 
  16. ^ Plimpton, S.; Lawton, W. (1936). “A Very Accurate Test of Coulomb's Law of Force Between Charges”. Physical Review 50 (11): 1066. Bibcode1936PhRv...50.1066P. doi:10.1103/PhysRev.50.1066. 
  17. ^ Williams, E.; Faller, J.; Hill, H. (1971). “New Experimental Test of Coulomb's Law: A Laboratory Upper Limit on the Photon Rest Mass”. Physical Review Letters 26 (12): 721. Bibcode1971PhRvL..26..721W. doi:10.1103/PhysRevLett.26.721. 
  18. ^ Chibisov, G V (1976). “Astrophysical upper limits on the photon rest mass”. Soviet Physics Uspekhi 19 (7): 624. Bibcode1976SvPhU..19..624C. doi:10.1070/PU1976v019n07ABEH005277. 
  19. ^ Lakes, Roderic (1998). “Experimental Limits on the Photon Mass and Cosmic Magnetic Vector Potential”. Physical Review Letters 80 (9): 1826. Bibcode1998PhRvL..80.1826L. doi:10.1103/PhysRevLett.80.1826. 
  20. ^ Amsler, C; Doser, M; Antonelli, M; Asner, D; Babu, K; Baer, H; Band, H; Barnett, R et al. (2008). “Review of Particle Physics?”. Physics Letters B 667: 1. Bibcode2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018.  Summary Table
  21. ^ Adelberger, Eric; Dvali, Gia; Gruzinov, Andrei (2007). “Photon-Mass Bound Destroyed by Vortices”. Physical Review Letters 98 (1): 010402. arXiv:hep-ph/0306245. Bibcode2007PhRvL..98a0402A. doi:10.1103/PhysRevLett.98.010402. PMID 17358459.  preprint
  22. ^ Wilczek, Frank (2010). The Lightness of Being: Mass, Ether, and the Unification of Forces. Basic Books. p. 212. ISBN 9780465018956. http://books.google.nl/books?id=22Z36Qoz664C&pg=PA212 
  23. ^ Buchwald, J.Z. (1989). The Rise of the Wave Theory of Light: Optical Theory and Experiment in the Early Nineteenth Century. University of Chicago Press. ISBN 0-226-07886-8. OCLC 18069573 
  24. ^ a b Wien, W. (1911年). “Wilhelm Wien Nobel Lecture”. 2012年12月8日閲覧。
  25. ^ a b Planck, M. (1901). “On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum”. Annalen der Physik 4 (3): 553-563. Bibcode1901AnP...309..553P. doi:10.1002/andp.19013090310. オリジナルの2008年4月18日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20080418002757/http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Planck-1901/Planck-1901.html. 
  26. ^ a b Planck, M. (1920年). “Max Planck's Nobel Lecture”. 2012年12月8日閲覧。
  27. ^ マクスウェル方程式は電磁波の可能なすべてのエネルギーを対象とするものであったので、ほとんどの物理学者は当初、プランクのエネルギーの量子化は、放射を吸収、放出する物質の未知の制約に由来すると考えていた。しかし、アインシュタインはこのとき初めて、エネルギーの量子化は電磁放射自体の性質として提案した。
  28. ^ 特に光子モデルでは光のエネルギー周波数に依存するとし、物質と放射としての振舞いを熱平衡で説明する。また、マックス・プランクが半古典モデルで説明しようとした黒体放射の性質も説明できる。半古典モデルは量子力学の発展に貢献した。Kimble, H.J.; Dagenais, M.; Mandel, L. (1977). “Photon Anti-bunching in Resonance Fluorescence”. Physical Review Letters 39 (11): 691-695. Bibcode1977PhRvL..39..691K. doi:10.1103/PhysRevLett.39.691. 
  29. ^ 光電効果は、1887年にヘルツ及び翌1888年にドイツの物理学者ヴィルヘルム・ハルヴァックス(Wilhelm Hallwachs)によって発見された 。
  30. ^ Einstein, A. (1905). “Uber einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt”. Annalen der Physik 17 (6): 132-148. Bibcode1905AnP...322..132E. doi:10.1002/andp.19053220607. http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/einstein-papers/1905_17_132-148.pdf. (光の発生と変脱とに関するひとつの発見的方法について) 光量子論(1969)収録
  31. ^ Grangier, P.; Roger, G.; Aspect, A. (1986). “Experimental Evidence for a Photon Anticorrelation Effect on a Beam Splitter: A New Light on Single-Photon Interferences”. Europhysics Letters 1 (4): 173-179. Bibcode1986EL......1..173G. doi:10.1209/0295-5075/1/4/004. 
  32. ^ quanta(量子)という用語は1900年以前から、電気を含む離散量を表す用語として使われていたことから、これは次第にエネルギー量子(energy quantum)と呼ばれるようになっていた。
  33. ^ A.Einstein (1906), Zur Theorie der Lichterzeugung und Lichtabsorption, 20, pp. 199-206 (光の発生と光の吸収の理論について)光量子論(1969)収録
  34. ^ Gilbert N. Lewis (1908), “A Revision of the Fundamental Laws of Matter and Energy”, Philosophical Magazine, 6th series: 510-523 (物質とエネルギーに関する基本法則の一修正) 相対論(1969) 収録
  35. ^ 他にもアインシュタインが近似式としてしか得ていなかった公式 E=mc2 を精確な結果として導出することができた。
  36. ^ a b Einstein, A. (1909). “Uber die Entwicklung unserer Anschauungen uber das Wesen und die Konstitution der Strahlung”. Physikalische Zeitschrift 10: 817-825. http://www.ekkehard-friebe.de/EINSTEIN-1909-P.pdf. 光量子論(1969)収録
  37. ^ Einstein, A. (1916). “Zur Quantentheorie der Strahlung”. Mitteilungen der Physikalischen Gesellschaft zu Zurich 16: 47.  Also Physikalische Zeitschrift, 18, 121-128 (1917). (輻射の量子論) 光量子論(1969)収録
  38. ^ なお、"輻射の量子がエネルギーとともに方向をもった運動量を運ぶことをきわめて説得的に示す"というコンプトンの結論に対して、当初は強い反対があったが、1924年には完全に受け入れられるようになったということである。
    物理学史II(1968) pp.183-184
  39. ^ a b Compton, A. (1923). “A Quantum Theory of the Scattering of X-rays by Light Elements”. Physical Review 21 (5): 483-502. Bibcode1923PhRv...21..483C. doi:10.1103/PhysRev.21.483. http://www.aip.org/history/gap/Compton/01_Compton.html. 
  40. ^ アイザック・アシモフは、アーサー・コンプトンが1923年に光子としてのエネルギーの量子化を定義したと記している。Asimov, I. (1966). The Neutrino, Ghost Particle of the Atom. Garden City (NY): Doubleday. ISBN 0-380-00483-6. LCCN 66-3 Asimov, I. (1966). The Universe From Flat Earth To Quasar. New York (NY): Walker. ISBN 0-8027-0316-X. LCCN 66-5 
  41. ^ C・ゼーリッヒ『アインシュタインの生涯』広重 徹(訳)、1974年。 p.152 の訳注
    なお、アインシュタインはこの決定を、たまたま旅行中の船の上で聞いたと言われる。
  42. ^ Presentation speech by Svante Arrhenius for the 1921 Nobel Prize in Physics, December 10, 1922. Online text from [nobelprize.org], The Nobel Foundation 2008. Access date 2008-12-05.
  43. ^ Lewis, G.N. (1926). “The conservation of photons”. Nature 118 (2981): 874-875. Bibcode1926Natur.118..874L. doi:10.1038/118874a0. , The origin of the word "photon"
  44. ^ ただし、ルイスの光の粒子の概念は生成も破壊もされない光の原子に相当するもので、アインシュタインの光量子概念とは異なっていた。
  45. ^ :"At Compton's suggestion, the Fifth Solvey Conference on Physics in 1927 adopted Lewis's term "photon" for the particle that carried radiation, but as used it did not signify Lewis's atom of radiation but rather Einstein's quantum."
    Coffey(2008) pp.182-183から引用。なおコンプトン兄弟(アーサー・コンプトンカール・コンプトン)の内どちらの提案であるかは記載がない。
  46. ^ この定式化されたばかりの量子力学が議論されたこの第5回はソルベー会議全体の中でももっとも有名な会議である。しかしながら、主題にあげられた光子(photon)の命名を前年に行ったばかりのルイス自身は会議に招待されなかった。代わりにルイス=ラングミュアの原理で知られるアメリカの物理化学者のアーヴィング・ラングミュアが、主題の量子力学への貢献は何もないのになぜか招待された。
    Coffey(2008) p.188
  47. ^ 中村誠太郎『湯川秀樹と朝永振一郎』読売新聞社、1992年。 p.28、 田中正『湯川秀樹とアインシュタイン』岩波書店、2008年。 p.103
  48. ^ 現代物理学において、原子に対してどのような操作を加えても変化せず安定的である根拠は、この湯川の中間子論に求められる。
  49. ^ この直接的証拠とされる写真とその考え方については、有馬(1994) p.2,4 参照。
  50. ^ a b Millikan, R.A (1924年). “Robert A. Millikan's Nobel Lecture”. 2012年12月8日閲覧。
  51. ^ Hendry, J. (1980). “The development of attitudes to the wave-particle duality of light and quantum theory, 1900-1920”. Annals of Science 37 (1): 59-79. doi:10.1080/00033798000200121. 
  52. ^ Bohr, N.; Hendrik Anthony Kramers; John C. Slater (1924). “The Quantum Theory of Radiation”. Philosophical Magazine 47: 785-802.  Also Zeitschrift fur Physik, 24, 69 (1924).
  53. ^ Pais, A. (1982). Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford University Press. ISBN 0-19-853907-X. http://www.questia.com/PM.qst?a=o&d=74596612 
  54. ^ Heisenberg, W. (1933年). “Heisenberg Nobel lecture”. 2012年12月8日閲覧。
  55. ^ Mandel, L. (1976). E. Wolf. ed. “The case for and against semiclassical radiation theory”. Progress in Optics. Progress in Optics (North-Holland) 13: 27-69. doi:10.1016/S0079-6638(08)70018-0. ISBN 978-0-444-10806-7. 


「光子」の続きの解説一覧

光子

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/20 09:41 UTC 版)

いぬまるだしっ」の記事における「光子」の解説

ゆるかわ動物園ゴリラ5歳脱走し、たまこ先生の家朝食食べた事がある行儀がいい。野球試合かなでちゃん代わりとして出場した事もある

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光子

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/04/05 10:03 UTC 版)

第七女子会彷徨」の記事における「光子」の解説

第7話時空探査機』で金やん核シェルター居候するようになった少女ロボット本来の前はフォトン77」で、開閉式の顔面から物体時空転送を行うことができる。初登場時は口で声を出していたが、時空を越えて別のモノ変換したネコ攻撃を受け故障ししばらくの間頭の上にくくり付けたスピーカーエピソードにより形状一定しない)から声を発していた。現在は違法に時空転送してきた未来人との取引新し声帯手に入れ、再び口から声を発している。

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光子(みつこ)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/08/30 13:44 UTC 版)

どこの家にも怖いものはいる」の記事における「光子(みつこ)」の解説

高士の妻。

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光子(みつこ)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/10/13 10:26 UTC 版)

電撃ナース」の記事における「光子(みつこ)」の解説

稲妻きららの母。正体隠したまま、きらら達を陰かサポートする。超電磁体質持ち主で、娘のきららと同様電撃ナース変身することができる。

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光子

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/09 03:21 UTC 版)

光化学系I」の記事における「光子」の解説

アンテナ複合体における色素分子の光励起は、電子移動引き起こす

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光子

出典:『Wiktionary』 (2021/08/06 23:56 UTC 版)

名詞

 こうし

  1. を含む、電磁波エネルギーを持つ素粒子

発音(?)

こ↘ーし

翻訳


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