gyoのSF界、光5
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ガラス板の表面で反射した光も偏光していると言われます。ガラスで反射された光が、偏光板を通過します。この場合、偏光板を回転することにより、反射光が弱まったり元の光量に戻ったりします。

ガラスの表層に並んだ原子と、そのすぐ下の層に並んだ原子の2層を考えます。この2層で反射された光は、光源と目の位置の関係から、位相がトタン板のようにずれてしまいます。ただし、ガラスの表面と裏面で考えても同じ効果が現れるとは考えられません。なぜなら、経路が長くなり光の進路が複雑にずれ、干渉できなくなると考えるからです。

             この2つの合成波の位相はそれぞれ異なります。
:             ↓      ↓ このため反射光には平行な
 :-_           :       - 明暗の縞が作られます。
 :\ -_        /      _/ この縞状の光が偏光板を通
  : \  -_     :       -   過すると、前述のように
  : \   -_  /      _/    明るくなったり暗くなった
   :  \    -:_      -      りします。
   :  \  /  -_  _/
____:__ \:______-__________
    :  : \    /  -_
     : :   \  /     -_
_____:____\/_____________

この事が、表層にある原子の2層で起きているとすれば、水面で起きている同様なことも、同時に説明できたことになります。

ところで、原子は電子顕微鏡でその像を見ることができます。ただし電子が原子核の周りを回っている像は見たことがありません。電子が原子核の周りを回っていると言われています。また電子顕微鏡は電子を原子に照射して、反射または通過した電子を受け映像化します。原子の周りを電子が回っていれば、この電子が回る方向によって、顕微鏡の電子を反射したり透過したり乱反射したりします。ところが、電子顕微鏡の映像には、原子の周りを回る電子の振る舞いは全く映っていません。これについて科学者は、原子の周りを回っている電子は原子核と比べて非常に小さいため写らないのだと説明しています。この説明には少し疑問があります。原子の周りを回っているのも電子であり、電子顕微鏡で原子に照射されるのも電子です。これらはお互いに反発し合うはずです。反発し合う様子が映像に現れないはずがないからです。

    ○○○
   ○○○○○
   ○○○○○
   ○○○○○
    ○○○  これが原子の映像であるとします。

この映像が電子の動きにより乱されるはずです。

 △  ○○×
   ○○○○○  ×は顕微鏡の電子が原子の電子にはじかれた部分
   ○○×○○   電子が画面に届かなくなります。
   ○○○○○  △は顕微鏡の電子が原子の電子に加速された部分
    ○○△    電子が画面を強く打ちます。

このため、原子の映像は乱れます。でも実際には原子は球形に写っています。
これは、原子の周りには電子が回っていないと考えられる可能性があることを
示しています。

電子顕微鏡は、非常な低温下で、原子の熱振動を少なくした状態で観測されます。室温では、原子の熱振動が大きく、電子顕微鏡の電子が、揺れ動く原子をうまく捕らえられず、映像化できません。室温では熱振動のため揺れ動いている原子が、プリズムの虹色分光に大きく関わっていると思います。

この状態を完全に実状に合わせて説明することはgyoにはできません。この事を、次のような表現で置き換えることにします。
1、低温よりも室温の方が熱振動が大きいため、原子の大きさを低温よりも大きくなったものとして扱う。
2、プリズム表面にある原子の、熱振動で起きる原子の振動周期は、表面に対する角度により決まる。

  こちらは空間側です
     ↑
     |
   \ | /
    \|/
−−−←−○−→−−−プリズムの表面
    /|\ プリズムの表面に平行な方向への振動周期は小さい
   / | \
     |  プリズムの表面に対して斜め方向の振動周期は中程度
     ↓
     プリズムの表面に垂直方面の振動周期は大きい

   こちらはプリズム側です。

この様に、原子の振動周期は、プリズムの表面に対する角度で決まります。表面に対して垂直な方向への振動周期が大きいのは、片側が空間なので、その分大きく動けるからです。これに対して、表面に平行な方向へは、どの方向にも隣に原子が存在しているため、動きが制限されるから、振動周期は小さくなります。

この様なプリズム表面にある原子の振動周期が、表面に対する角度によって決まると考えています。この考えでプリズムの虹色分光を説明します。

         ○       ○はプリズムの表面にある原子です
                 光の虹色分光はプリズムの出口面で起き
                 ます。
      _○___○__   赤の光 周期の長い原子振動方向に沿っ
  __−−   −−__ −−−___ て進むため、周期の長い赤い光
 −           −_     −−− となる
入射光  ○       ○ −_青の光 周期の短い原子振動方向に沿っ
                 −_  て進むため、周期の短い青い光
                   −_ となる
   ○   ○   ○   ○ 光の入射面では虹色分光はしていないこ
       プリズム      とになりそうです

プリズム表面の原子と原子の間を通過する光もあります。この光はプリズムの表面にある原子の振動周期に影響されずに屈折します。これは、元の白色光を維持しており、虹色の明度を上げる役目をします。

gyoは、光は球面波であると考えています。もちろん入射光も球面波です。ですから、プリズムの入射面の全面に入射光が入ります。これがプリズムで虹色に分光され、出てきます。そこでスクリーンには赤い光の面や青い光の面が映し出されます。

gyoはプリズムの虹色分光が起きる仕組みを他にも考えました。でもここに書いた考えが一番単純で納得できるものでした。

プリズムを通過する光は周波数によって速度が異なると説明している科学者(?)さんがいます。でもプリズムという媒質を光が通過するのです。同じ所を通過するので、周波数が異なっても、同じ速度でなければならないはずです。なぜなら、空中を伝達する音の速さは、周波数によらず一定なのです。音も光も同じ球面波なので、同じ性質を持つとgyoは考えています。もし光の周波数によってプリズム内を通過する速度が異なると言い張るのでしたら、それぞれの光の色によってプリズムを通過する速度の違いを検出しなければなりません。この科学者(?)はそこまで実験したという報告はしていないと思います。屈折角が違うから速度が違うと言っているだけです。これは間接的に説明しているだけです。科学者なら直接実験をすべきです。

このように書くと、gyoも、プリズム表面からの角度の違いによって原子の振動周期が決まってくることを直接測定しなければなりません。でもこれは、光の周波数によるプリズム通過速度の違いを測定するほど簡単なものではありません。だからgyoは科学者(?)に反発できないのです。長い物には巻かれろということわざはここにも生きているのです。

もしかしたら、物固有の色は、物質の表面にある原子固有の振動数によるのかもしれません。

光6へ続きます。

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