どうも酒が友達、酒だけが友達さ～♪ な私です。
さて、今日も量子論への寄り道続けていくよ～
「光は電磁波の一種で、その正体は”波”」という当時の認識では
説明がつかなかった謎の現象「光電効果」を
プランクの”量子”という考え方を借り、見事に説明したのがアインシュタインです。
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【アインシュタインの光量子仮説】
※詳しく知りたい方はこちら
私の様に理系素人なかたはこちらの本がおすすめ
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プランクが「エネルギー量子仮説」を発表したのが1900年12月
このプランクの「量子」というアイディアを活用して
1905年 アインシュタイン（当時26歳）は「光量子仮説」理論を発表！
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”振動数が（ν）である光は（hν）のエネルギーを持った粒子の集まりである”
と仮説立て、光電効果を見事に説明したのです。
では「光量子」仮説を以って、光電効果を見ていきましょう☆
【ザックリ光電効果解説】
紫外線や青い光などの波長の短い（振動数・大）電磁波を金属表面に当てると、
金属表面から電子が飛び出してくる現象が1888年に確認された。
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その後、実験によりわかった事
【①当てる電磁波の波長による影響】
- 当てる電磁波の「波長が短い程＝振動数が大きい程」飛び出す電子のエネルギーが大きい（勢いよく飛び出す）
- 電磁波の「波長が長く＝振動数が小さく」なると飛び出す電子のエネルギーが小さくなり、やがて飛び出さなくなる
では、この点を「光量子仮説」では説明しているのか？見てみましょう。
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私の「量子論」ガイドである
「量子論」を楽しむ本 ミクロの世界から宇宙まで最先端物理学が図解でわかる！ (PHP文庫)
こちらの本の解説によると
”振動数（ν）の大きな光は、光量子のエネルギー（ｈν）が大きいので、
電子が勢いよく飛び出す”
- 振動数（ν）の値が大きくなるほど、ひと固まりのエネルギー単位量（ｈν）の値も大きくなるからね（ｈ＝プランク定数）
- 強いエネルギーをぶつけた分、強いエネルギーで電子は飛び出してくる（当然やな）
ここはなんかイメージしやすいよね。
問題はこの先や～
【②あてる電磁波の振幅による影響】
- 当てる電磁波の振幅を変えても、飛び出す電子のエネルギーには影響を与えない
- しかし、振幅が大きくなると飛び出す電子の数（個数）が増える
すごく不気味な感じしませんか？
アインシュタインの「光量子」仮説によると、こんな風になってるらしいす。
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”「振幅が大きい＝強い光」は光量子の数が多いので、飛び出す電子の数も多くなる”
私：えっ!? ええっ
でも 光量子はhνのエネルギーを持った量子のことなんでしょ？
②って、波長の長さ（＝振動数）は同じ波だけど、振幅が違うってことでOK？？
ちなみに、私の脳内でのこの実験解説のイメージ図はこうなっている。
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①の電磁波の波長の違いによる影響
※振幅は同じで振動数が違う波の比較イメージ
②の振幅の違いによる影響の場合
何となく、金属面に当たった時に電磁波の波動が揺らす範囲の方が影響しているような…そんな気がする科学素人・私です。
こうしてみると、
①電磁波そのもののエネルギーと、電磁波が纏っているエネルギーは別ものに見える
②電磁波が待っているエネルギーは強いエネルギーと衝突など干渉（カカワリ）を受けると瞬時にマトマリ凝固し粒子化する
ように思えてきちゃうんですよね。
アインシュタインと私の間に立ちはだかる壁は分厚い（－－；）
（つづく）
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