【 論 文 】
光の速度
H19.02.05 起案
H20.07.30 完
光源が発する光の速度
Written by Masatoshi Mihara
T.はじめに
光源の発する光速度(c=ν・λ)が一定であるメカニズムを知ることは、光の謎に迫り得る意味からして興味があり、叉重要であろう。この問題に対して、現状の力学、電磁気学、量子論、幾何学等を駆使し定量的な解析で、"どこまで光の謎に迫れるか"挑戦を試みた。
U.光速度一定のメカニズム
@)光の仮説
光量子論で下記の@〜Bの仮説をもうけたが、更に仮説を追加する。
@ 光は正、負等量の電気量を持つ荷電粒子(光子)からなる.
A 光子は自転角運動量(L)を持つ.
B 光の明るさは光子のもつ自転角運動エネルギー(EL)による.
A)追加仮説
C電場は正負等量の荷電粒子からなり、電場の回転体は磁場である.
D真空中の電磁誘導速度は、誘電速度(1/ε0)、誘磁速度(1/μ0)共cに等しい.
B)理論の定量化
光速度一定のメカニズムを定量的に確証するため、電気投影法を用いて図式化を図る。図1に示すように、半径2a(=振幅)の円内で、1個の電子(電荷)が電場の中で単振動している。この単振動する電子の運動を、速度υの円運動に投影してみる。
図2で、大円に小円を接触させ、両方の円に歯車構造を持たせる。今、F点にある投影された電子が、円と共にFGH方向に正回転しH点に達すると、k1なる半径aの小円の渦が描かれる。このk1は、電子の運動により生じた回転電場で仮説Cから磁場であり、その回転速度は仮説Dから光速度cである。
故に、電束密度D(=ε0E))とその回転により生ずる、磁束密度B(=μ0H)からなる電磁場が誘起されたと解される。
次に図3で、電子の振動が逆方向(H→F)になると、H点にある電子が、電気投影図でHGF方向に投影されるから、k1とは逆回転の小円k2が誘起される。このとき、同時にk1はエネルギー(光子)として放出される。
k1として放出した分量の”電場”は、加速度運動する電子に近傍の電場から誘電速度cで補充される。故に、光子の速度(光速度)は誘電速度に等しくcである。
注;図2で、単振動する電子は加速、減速を繰り返している。加速時(F→O、H→O)は電子から電場を放出し、減速時(O→H、O→F)は電場を吸着する。
図1 図2
図3
図4は、当該記述内容のまとめである。電子に属する電場Eは、電子の単振動運動により、円形の電束密度Dを誘起し、これが速度cで回転するため、磁束密度Bの磁場となる。電子の単振動運動により、運動量の正逆交互回転の光子を次々と繰り出し、光子として放出される。電子近傍の電場E(光子のもと)は、誘電速度cで電子に補充されるため、光速度cで光子となって飛翔する。このとき発生した光の直進性は電束密度の回転(≡磁束密度)が支え、磁束密度(≡磁場)は光子同士を支える。
図4
V.結 論
電場内で電子が振動すると、正逆回転の電場が交互に誘起し、光子として放出される。
放出された電場等量を振動電子近傍から、誘電速度cで補充され、光速度はcに等しくなる。
記号説明
E : 電場 ν : 振動数 (ν=1/T)
H : 磁場 λ : 波長
D : 電束密度 T : 周期
B : 磁束密度 c : 光速度
ε0 : 真空の誘電率 υ : 電子の投影周速
μ0 : 真空の誘磁率
1/ε0 : 真空の誘電速度
1/μ0 : 真空の誘磁速度
以上