電子波と電波・磁波(電磁力の比較的波長の長いもの)との違い

Question

素人で済みません
他の方の質問に回答しているときにはたと壁を確認しました

共に電子が飛んでいるのだと思うのですが…
電子波(電子ビーム？)と電波・磁波(電磁力の比較的波長の長いもの)との違いって
何ですか？


専門用語にはついていけないかも知れないので
観念的に教えて頂ければ嬉しいです

宜しくお願いします

Werner · Accepted Answer

> 戸頃で重量と質量って本当に見分け付くと思います？
その2つは別の物理量です。
簡単に言えば、重量（重さ）は重力の大きさによって変化するのに対して、
質量は変化しません。

> 詰まり言い換えれば
> エネルギーにも質量があるのですよ
全然言い換えになっていません。というか重量の話がいつの間にかエネルギーになってます。

> 現に核の元々の質量より廃棄物の総量の方が幾分ですが軽いのです
> 減った分はエネルギーですね
質量とエネルギーは相互に変換可能で、
その総量は保存される（質量・エネルギー保存）のでそうなりますね。
相対性理論ではエネルギーに質量が有るというか、
質量とエネルギーは等価であると言っています。
（静止質量は、静止エネルギーの別名というところでしょうか。）

> 更にこの宇宙の全質量を計算した所
> 恒星などの動きから割り出した総質量より遙かに少ない
> との結果も出ているはずです
暗黒物質(ダークマター)ですね。

> またこの逆もアインシュタイン博士によると出来るらしいですし
> 検証済みのはず
何の逆で、なにが検証済みなんだろう…。


> 一方光は質量0と言われています
> 更に既に光速なので加速はあり得ません
> 詰まりの増加もあり得ません
> 質量も重量も0の物に働く引力って？
> 無限×0＝0ですよね？
> なので引力は0じゃないですかね？
> 先ほどの質量と重量は区別出来ないを外したとしても
> そもそも質量0
> それに加速0=重量0
> なのには変わりないですよね？
> でも光は現に脱出できない
> パラドクスですね
古典力学で無理矢理考えているからパラドクスっぽくなってる気がします。
重力にエネルギーが関与する相対性理論では特にパラドックスにはならないはずです。

光の質量云々についてはこっちを参照するといいかな
http://homepage2.nifty.com/eman/relativity/illusion.html

> 無限×0＝0ですよね？
無限は数値ではなく極限における概念なので、
普通の計算式の中に入れるのはあまりよろしくないです。

（例）無限大に1を足しても無限大だから、
　無限大＝無限大+1
両辺から無限大を引いて
　0＝1
などということができてしまいます。

> 応えはただ一つ
> 加速0な光には重量変動は起こりえないので
> 質量がないと引力が発生し得ない
> しかし実際には引力が働いているので
> 光の質量は0ではない
> としかならないのでは？
否定するなら、「質量がないと引力が発生し得ない」のほうですかね。
（相対論的質量という考え方をすればそんな感じかもしれないけど、この概念を使うのはあまり良くない…）


> 宇宙船が身動きすら出来なくなってしまいました
> 宇宙空間で光速に近いのに１ｍｍも動けません
> 時間が止まったのでスイッチも切れません(外から見たら)
光速に到達することはできないので、時間が止まることはありません。
宇宙船内の時間が遅くなるのは恒星間宇宙旅行のような十年・百年単位の
旅になるときはむしろ都合がよいです。（船内の人は年を取らなくてすむから。）

> 時間が動いている物から見たら存在が消えてしまいますよね
> (だって時の地平の外に行ってしまいますものね)
なんで？
外から見たら宇宙船が亜光速で飛んでいるのが観測できるでしょうし、
船内の人の時間の進み方が遅くなっていることも観測できるでしょう。

> これはアインシュタイン博士の論文に早くから指摘されているパラドクスだと思うのですよね
すみません、何がどうパラドクスなのかさっぱり分かりませんでした。


どうも、中途半端な知識から思考が変な方に飛躍してるような印象を受けてしまいます＾＾；
といっても、思考実験をすること自体は悪くないですし、それはそれで結構なことだと思います。
（思考実験なら、むしろ変なことを考える方が面白いでしょうし。）
でも、せっかく相対性理論と言う物理現象を正確に説明できる（とされている）理論が有るのですから、
興味があるなら改めて勉強してみてはどうでしょうか？
たぶん、詳しく知れば説明できないと思っていたことの説明が得られることもあると思います。

# 偉そうなことを書いてますが、私もそんなに理解してるわけではないです＾＾；

Werner · Answer

> 更にそこに私たちの知っている光子のような質量0の存在がブラックホール内にもあったら
> 当然質量0ですから引力も0
> 容易く抜け出せることになりますよね？
少なくとも、それはないです。
そもそもブラックホールとは、強い重力により光ですら外に出てくることが出来ない天体のことですから。

重力で光が曲がる説明はこれが分かりやすいかな？
http://www.sf-fantasy.com/magazine/column/relative/200211.shtml

次元スライドは何を言っているのかよく分からないのでパス＾＾；
（高さが失われて見えるの辺りからすでに分からない。
そもそも次元をどういう風に認識してるかのあたりからずれてるかもしれない。）

> 本来質量が0のはずの物でもエネルギーを内包しているわけですから
> そのエネルギー分の質量は何処かにあるはずですし
質量0ならエネルギーを持っていようがやっぱり質量は0では？

anthracene · Answer

電子は質量を持った粒ですし、光（光子）は質量を持ちません。
また、電子は光速では動きません。電子は加速したり減速したりできますが、光はそんなことできません（屈折の効果は除いて）。
この2点だけでエレクトロンとフォトンは別物と分かりませんか？
質問者さんの知識レベルが良く分かりませんので、答えにくいです。
専門用語にはついていけない、と言いつつ、Ｎｏ．１さんへの補足には理解しかねることが書いてあるので。

ちなみに、原子核の傍の電子は光速に近づきますが、いわゆる相対論効果が出て、質量が増大するため、結局光速にはなりません。

goomisato · Answer

現代物理学の専門家では在りませんので、異議異論はご勘弁ください。
　まずは、電子の速度ですが、導電体において電子の荷電量－ｅなる一個の個別電子が一秒間に光速で移動しているわけではない。電子自身の挙動は、光速をスローモーションで視認できる超光速分解能を持つ夢のデジカメの研究成果による。ただし、電場・磁場を伝播する媒体が何かは小生にも疑問が有る。いわゆるエネルギー波かな。磁力も電波も真空宇宙でも伝わるのは理解できよう。
　つまり、電気の速さは一個の電子の挙動では無く波動関数による影響の伝播速度による。また、光速以上の速度を有するものは無い（アインシュタインの特殊相対性理論による）と言う事から光速を光速で観測する事は出来ない。

　但し現在の光量子理論の成果のいかんにもよるが。
電磁波、電場、磁場という物理学上の定義とともに光というものが電磁波の一部で有る事を理解されればと思う。
　この辺の基礎理論が分かった上でのご質問であれば小生に回答する資格無し。
　実際に、ブラウン管や真空管では電子が光速で飛び交っているし、原子核の周りを電子はいつも光速で動いている。

foobar · Answer

＃２さんの回答に補足
電子は荷電粒子です。
電磁波は電荷は持っていません。
だもんで、電子ビームは静電界や静磁界の影響を受けますが、電磁波は受けません。

（ついでに、FMは信号の変調方式の一つですし、β線は電子の流れです）

uu_oo · Answer

電子は物体ですから、静止しているか光速未満で運動します。
運動する速さがはやければ、波としての性質が出てきます。

一方電磁波は波ですから光速で移動します。
もちろん光子すなわち物体としての考察は可能です。

（電子が静止していると書きましたが、あくまでも理論思考上であって、
静止している電子を観測することはできないでしょう。）

Willyt · Answer

電子波というのは電子くらい小さくなると、粒子と波の両方の性質を持つようになり、その波の性質に着目したときにそれを電子波という言い方をするものです。
　電磁波は電子が飛んでいるのではありません。互いに直交する電場と地場の強さが波状に変化しながら空間を伝わって行く波のことを言います。
　電磁波を波長の長いものから並べると
　長波、中波、短波、ＶＨＦ、ＦＭ、ＵＨＦ、ミリ波、赤外線、可視光線、紫外線、Ｘ線、β線、γ線の順になります。波長が短くなるほどエネルギーレベルが高く、人体に悪影響を及ぼします。

電子波と電波・磁波(電磁力の比較的波長の長いもの)との違い

> 戸頃で重量と質量って本当に見分け付くと思います？

> 更にそこに私たちの知っている光子のような質量0の存在がブラックホール内にもあったら

この回答への補足

電子は質量を持った粒ですし、光（光子）は質量を持ちません。

この回答への補足

現代物理学の専門家では在りませんので、異議異論はご勘弁ください。

＃２さんの回答に補足

電子は物体ですから、静止しているか光速未満で運動します。

電子波というのは電子くらい小さくなると、粒子と波の両方の性質を持つようになり、その波の性質に着目したときにそれを電子波という言い方をするものです。

この回答への補足

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