光　子　の　形　態

物質を通る光

 

　平面波のイメージで光子を描いていた従来形では原子で出来た物質を通る場合直進する。入射時だけ不連続に折れ曲がると。
　ところが光子はその電場強度を横方向に距離の２乗分の１で減衰しさらにsin2Θの変動している。
　光子から見れば物質の中に入るとそこは電子、陽子からの電場強度の凸凹に遭遇する。
　横方向ではこの凸凹な強度と相互作用をすることになる。光子自身は光速で進むことになるからこの凸凹を速度を落とすことなく縫うように進まざるをえない。
　まるでミミズが泥水の中を進んでいく様である。

　ここから想像できるように物質の凸凹を通り抜けるには直進はありえずかならず迂回し続けることなり、物質内での見かけ上の速度は大幅に遅くなる。
　これが物質内での光の速度が光速に比べて遅くなる理由。

　進行方向にsin強度分布、横方向には２乗分の１の強度とさらにsin2Θの変動。
　物質内では陽子は規則性をもって並び。電子は原子の周りを絶えず運動している。
　電子も陽子も中心からの距離の２乗分の１の電場強度で光と相互作用する。
　光子と光子間でも相互作用をおこないながら互いの距離を保とうとする。
　結果通り道は一通りではない。統計的な経路を通り抜ける。

 

反射する光

 

　光がある物質１から別の物質２に触れようとするとそのとたんに物質１へ向きを変える。
　これを反射現象として想像するのであれば、無理がある。
　物質１から物質２へ進入する。進入後の最適経路が折り返しである場合。
　これが反射であろう。では入射角と反射角が等しくなるのは何故なのだろうか。

 

波長の長い光

 

　光子にはとてつもなく長いものもある。たとえばラジオの中波、たとえば５００KHｚ。
　この場合波長は
　　　　　３０万km/６００Khz＝3*10^8[m]/6*10^5[回]

　　　　　　　　　　　　　　　＝1/2*10^3[m]

　　　　　　　　　　　　　　　=500[m]
　進む方向に５００ｍ。ただ横の広がりは　可視光６００ｎｍの場合とまったく同じ。
　とても横に十分な広がりを予想することは出来ない。５００ｍの長さのミシン糸を想像させる。
　これでも可視光と同じように物質の中を通る。ゆったりとした湾曲を想像することは不可能。