光や電磁波は何を媒体にして伝えているの？

光や電磁波の正体が「波」であるというのはよく聞くのですが、実感がわきません。
音の場合は空気を媒体にして疎と密の振動で音を伝えていると思うのですが、光や電磁波は一体何を振動させているのでしょうか？

No.1 回答者： maiko0318 回答日時： 2013/09/28 15:09

光は電磁波の一種。

電磁波とは・・・

波だとすると媒体が、ほんとに必要なのかな？必要のない波かも知れない。
あるとしたらダークマターかもしれない。

粒としての性質もあったよね。粒子は非常に小さいため認識できない。としたら

ニュートリノとよく似たものかもしれない。あれは物質を通り抜けていくよね。

この回答へのお礼

媒体が必要かどうかすらよく分からないという事なのか。
ダークマター自体正体がよく分からないですね。
媒体が無いのに波があるって考えると正直？？？ってなってしまいますが、まだよく分かっていないのですね。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/28 15:49

No.2 回答者： aokii 回答日時： 2013/09/28 15:21

ヒッグス粒子とかでしょうか。

今はよく解っていません。

この回答へのお礼

現代の科学でもよく分からないって事は、相当難しい問題なのですね。
回答有難うございました。

お礼日時：2013/09/28 15:51

No.3 回答者： foomufoomu 回答日時： 2013/09/28 16:14

光と電磁波は、何も媒体を必要としません。

交流電界(電圧が細かく＋－に変化する状態)を作ると、そのまわりに交流磁界(磁性が細かくＳＮに変化する状態)ができます。（フレミング左手の法則）
交流磁界ができると、そのまわりに交流電解ができます。（フレミング右手の法則）
それによって、また交流磁界ができる。。。ということを延々繰り返して電磁波（光）は伝わります。

この回答へのお礼

うーん、難しいですね。
自分は電気における＋と－を「原子から電子が抜け落ちた状態」と「電子そのもの」と認識していますが、その考え方を電界・磁界に当てはめることが出来ません。
「電子が抜け落ちた状態」と「電子そのもの」が変化するってどういう意味？？？ってなってしまいます。
どうも自分は電界・磁界に関する知識が不足しているようですね。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/28 18:19

No.4 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2013/09/28 16:22

電磁波の媒体は空間--あるいは真空と言ってもよい--そのものです。

　電磁波は、電場の変化により磁場が現れ、磁場の変化により電場が変化する。という空間そのものの性質によって伝播していく物です。その変化の尺度である誘電率によって速度が変わります。
　⇒ときわ台学/電磁気学/誘電体中での電磁波( http://www.f-denshi.com/000TokiwaJPN/32denjk/apd … )
　

この回答への補足

「電場」「磁場」自体がよく理解出来ません。
サイトの図では波で表現されているのですが、そしたら電場も磁場も何かを媒体にしてるの？と思ってしまいます。

補足日時：2013/09/28 18:42

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
電場→磁場→電場→磁場という感じに変化するのですね。
サイト見ましたが難しいですね。
ややこしい数式で書かれていて、図のところ以外は理解不能でした。

お礼日時：2013/09/28 18:40

No.5 回答者： SPROCKETER 回答日時： 2013/09/28 16:35

　光は素粒子と考えると重さの無いレプトン（軽粒子）に属します。

波動と考えると電磁波の一種です。

　全ての素粒子が粒子と波動の二重性を持っている為に、質量が小さな素粒子ほど波としての性質が大きくなり、質量が大きい素粒子ほど波としての性質が小さくなります。

　真空中では波は伝わりませんが、粒子としての性質も持っているので、光や電磁波は真空中でも伝播するのです。光や電磁波は電場と磁場が相互に波の性質を持って伝播していると考えて良いでしょう。

　我々を構成している素粒子も波としての性質が無いわけではなく、陽子や中性子も波の性質があります。電子は波の性質が大きいので、接近している２つの小さな穴を同時に通り抜ける事が出来ます。

　音の場合は音波であり、波長が長いので、気体、液体、固体の媒体が無いと伝播出来ません。波長が短い電磁波や光は真空中でも粒子としての性質を持つので伝播出来るわけです。

　詳しくは以下のリンクを参照してください。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81% …

この回答への補足

＞質量が小さな素粒子ほど波としての性質が大きくなり、

つまり、粒子が振動しながら伝播しているという理解で良いのでしょうか？


＞電場と磁場が相互に波の性質を持って伝播していると考えて良いでしょう。

つまり、粒子が「横方向に振動」→「縦方向に振動」→「横方向に振動」→「縦方向に振動」という感じで振動しながら伝播していると考えて良いのでしょうか？

補足日時：2013/09/28 19:14

この回答へのお礼

質量の違いで波としての性質の大きさが変わるのですね。
つまり、波としての性質と粒子としての性質を兼ね備えているということなのか。
非常にややこしいです。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/28 19:09

No.6 回答者： noel_lapin 回答日時： 2013/09/28 16:46

回答４と３の通りです。

現在の物理では媒体は無いと考えています。
媒体があるとすると大発見になります。

／／／／／

回答２は違います。

ヒッグス粒子は粒子であって媒体ではありません。
現在の物理ではヒッグス場というものが真空に満ちていると考えます。
真空＝何も無い、ではありません。

光は光子という粒子であり、ヒッグス粒子ではありません。
光はヒッグス場を媒体としません。

／／／／／

回答１については、将来は、正しいということになるかも知れません。

ダークマターの正体が現在の物理では不明です。
ダークマターによって、現在の物理が修正を受ける可能性があります。

修正の結果は、仮にあったとしても、微小なものになる、と断言できます。
しかし、観測値の修正が微小だとしても、物理の概念・考え方の修正は巨大かもしれません。

実際、相対性理論や量子力学による１９世紀の物理の修正は、数値としては微小ですが、物理の世界観は巨大な修正を受けました。

この回答へのお礼

＞現在の物理では媒体は無いと考えています。

うーん、媒体は無いのに波はあるのですか。
波がある以上“何か”が振動していると思うのですが、「媒体が無い」と考えるとわけが分からなくなってしまいます。
「媒体が無いのに波がある」とは一体どういうことなのだろう？

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/28 22:47

No.7 回答者： NemurinekoNya 回答日時： 2013/09/28 16:50

☆光や電磁波は一体何を振動させているのでしょうか？

◇《エーテル》でございます。アインシュタインの《特殊相対性理論》や《光量子仮説》が提出されるまで、そのように信じられておりました。

このあたりのことは、
特殊相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A% …
などをご覧になってください。



☆光や電磁波の正体が「波」であるというのはよく聞くのですが・・・
◇では、ありませんよ。
光や電磁波は、《波のような性質・波動性》を有しているのであって、《波》ではありません。と同時に、光や電磁波は、《粒子のような性質》も併せ持っています。

《光子・フォトン》という言葉を聞いたことがありますでしょう？
光や電磁波の正体（？）は、《光子》という粒子のような存在でもあますから、媒質であるエーテルを必要としません。

このあたりのことは、
光子
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%AD%90
などをご覧になってください。


《粒子と波動の二重性》に関しては、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B2%92%E5%AD%90% …

この回答へのお礼

＞☆光や電磁波の正体が「波」であるというのはよく聞くのですが・・・
＞◇では、ありませんよ。

え？波では無かったのですか。
波そのものではなくその性質だけが備わっているということなのか。
なんか難しいですね。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/28 23:05

No.8 回答者： noel_lapin 回答日時： 2013/09/28 16:59

回答７は、誤っています。

回答５は、３と４と同様に、正しいです。

光は光子からなる、と考えます。
光子や電子、中性子などは、回答５にある通り、粒子としての性質と波としての性質をあわせ持っています。

このとき「粒子なのか波なのか」という質問に対する答えは「粒子でも波でもない」です。
日常生活（１９世紀の物理学）で考えるような、粒子ではありませんし、波でもありません。
２０世紀に自然観が変わった、のです。

この回答への補足

＞光は光子からなる、と考えます。

あれ？光が光子で出来ているのなら、「光は粒子」ってことにならないのでしょうか？

補足日時：2013/09/28 23:12

この回答へのお礼

う～ん、粒子でも波でも無いのに粒子と波の性質を兼ね備えているのですか。
粒子でも波でも無いなら光の正体って結局何だ？？？

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/28 23:10

No.9 回答者： noel_lapin 回答日時： 2013/09/28 17:35

言い方が偉そうで、すみません。

この回答へのお礼

いえいえ、お構いなく。

お礼日時：2013/09/28 23:16

No.10 回答者： noel_lapin 回答日時： 2013/09/29 00:44

回答８で「回答７は、誤っています。

」と書いたのは、私の方の誤りでした。
良く読んでいませんでした。回答７の投稿者の方におわびいたします。

電磁波（＝光）に媒体は無く、何かの物質が振動しているのではありません。
何が振動しているかは、回答３・４・５・７にある通り電磁場というものです。
電磁場は物質ではなく、電磁場の強弱は空間が持つ性質です。

現在の物理では、空間が持つ性質と考えています。
（将来のことはわかりません。回答１のように、空間に代わる媒質が考えられるかも知れません。）

電子の有無が原因で、電磁場の正負が生じることはありますが、電子が媒質ではありません。

電波を放射するアンテナは金属で、金属内部では電子ガスが充満しているのと似た状態で、電子の偏りが隣の電子へと伝わって行きます。
その振動は電子ガス内の音波であり、フォノン（phonon音の粒子という意味です）と呼ばれます。
しかし、その振動が伝わるのはアンテナの表面までで、その先には電子はありません。

それでも電磁波が放射されます。

電気としての正負は、物質の性質で、物質を構成している分子・原子が正負に帯電することです。
しかし、電磁場の正負は、空間中の電場・磁場の方向のことです。

磁石のＮとＳの間に磁力線があることは鉄粉をまくと分かります。
このときＮとＳの間に磁力をになう物質があるわけではありません。

磁石を手に持って、１秒に１回の割合で磁石を振れば、振動数１ヘルツの電磁波が発生します。
もしも振動数１ヘルツの電磁波を受信できるＴＶかラジオがあれば、
手で振っている磁石の動きを受信することができるはずです。

この回答へのお礼

電磁場は「物質の振動」ではなく「空間の性質」と捉えるのか。
電波についても磁石についても、離れているのに力が働くっていうのが自分には実感沸きにくいです。
これが粒子とかだったら納得がいくのですが、「空間の性質」と捉えると頭がこんがらがってしまってイメージ出来ないです。
ともかく空間にはそういう未知の力が働いているという事なんですね。

回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/09/30 23:22