アインシュタインの光量子説とドブローイのぶっしつはの理念がごっちゃになってよくわかりません 光が量子

アインシュタインの光量子説とドブローイのぶっしつはの理念がごっちゃになってよくわかりません
光が量子でありながら波動の性質もあることを発見したのはアインシュタインですか？
それをドブローイが物質でも同じことが言えるとしたということですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2017/07/22 19:10

アインシュタインが光量子仮説を発表したのは1905年ですね。

光が粒子と波の性質を併せ持つ光量子light quantumという説を出したのですが、量子化quantizationということを唱えたのはマックス･プランクで1900年です。
photonを言いだしたのは
飛び飛びの整数倍の性質をもつ量子という概念の基礎はプランクで量子論で1918年ノーベル物理学賞を取っています。
量子論を更に進めて光量子仮説をとなえて、光電効果で1921年ノーベル賞を取ったのはアインシュタインです。

光量子を説明するコンプトン効果は、コンプトンでx線の粒子性を発表したのが1923年で1927年にノーベル賞。
1920年台頃からアインシュタインの光量子仮説が実証され始めていますから、ド･ブロイの物質波は必然な流れだと感じますが、それを考え出すのはそれはまた偉大だと思います。
ド･ブロイはアインシュタインの光量子仮説から物質波の概念を導き出したのが1924年で、電子の波動性を示したことで1929年のノーベル賞を取っています。

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/07/22 19:37

ドブローイは全ての物質は粒子と波動の両方の性質を併せ持つ、と言っただけ。

もちろん凄い。
＞光が量子でありながら
これは「変」、量子では無く「粒子」でしょう。
私のつたない知識ではアインシュタインが量子論に与えた最大の寄与は、いわゆる「光電効果」で、特定の波長を持つ光を物質に照射すると決まった速度の電子が放出される。だから物質中の電子は不連続な値しかとれない事が分かる。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/07/23 12:34

>光が量子でありながら波動の性質もあることを発見したのはアインシュタインですか？

逆。光が波であることはよく知られていましたが、量子としての性質も持つことを
提唱したのがアインシェタイン。

ドブロイは逆方向で、物質も波の性質を持つという説を提唱しました。

No.4 回答者： kothimaro 回答日時： 2017/07/23 22:46

ドブロイ波長の求め方について説明します。

　物質は、粒子であると同時に波としての性質も持ちます。電子を小さな穴に通すと、同心円状のリングである回折像が、スクリーンに写し出されます。
　もし、電子が唯の粒子なら、スクリーンには通った小さな穴と同じ大きさの円い像が、スクリーン上に写し出される筈です。しかし、面白いことに、実際には映し出される像は穴よりも大きく広がっており、このことから電子は波としての性質を持つことが分かります。

　物質を構成する基本粒子は、１本の「超ひも」の振動として表されます。そして、「超ひも」の振動回数が多い程、物質の質量が大きいのです。
　光も同様に、1本の「超ひも」の振動で表されます。そのエネルギーは
光のエネルギーE(ジュール)=h(プランク定数)×ν(振動数：回/秒)
です。プランク定数h=6.629069×10^-34J*s(ジュール×秒)です。ですから
1秒間に1回振動する光のエネルギーE(ジュール)= 6.629069×10^-34J*s(ジュール×秒)×1回/秒=(6.629069×10^-34)J
となります。

　「超ひも」の振動数が多くなると、1本の「超ひも」は、光から物質になります。そして、任意の質量m㎏の1本の「超ひも」のエネルギーは、mC^2(ジュール)です。
1秒間に1回振動する一本の超ひものエネルギーは、上記のとおりhジュールです。超ひもの振動回数に比例して質量が増加します。従って、
m㎏の一本の超ひもの1秒間の振動数= (mC^2/h)回/秒
です。故に
m㎏の物質のエネルギー=h*v(振動数)= h*(mC^2/h)回/秒=mC^2
となります。

　最も振動数の多い「超ひも」が、最も質量の大きい粒子です。そして、時間の最小単位をプランク時間Sp=(5.39106×10^-44)秒・距離の最小単位をプランク距離Lp=(1.616199×10^-35)ｍと言います。
　ですから、この世で一番多い振動数は、(最小時間であるプランク時間×2π)秒に1回振動する数です。
　これを説明します。半径が最小距離のLpの円を想定します。円周を振動が光速Cで伝わります。円周は2πLpです。光速でLp進むのにSp掛かります。ですから、振動が円を一周するのに要する時間は2πSp秒です。振動が円を一周することが１回の振動を表します。ですから、１本の超ひもの最大の振動数は1/2πSp(回/秒)となります。従って、
最も重い「超ひも」の1秒間当たりの振動回数ν(回)=1秒÷2πプランク時間Sp=1/2πSp
です。
　1本の「超ひも」が取り得る最大質量を、プランク質量(M㎏)= (2.17651×10^-8)㎏と言います。それをエネルギーに換算したものをプランクエネルギーと言います。
プランクエネルギーE=h×v(振動数)=h(1/2πSp)= (6.629069×10^-34J*s)/{2π×(5.39106×10^-44)秒}=1.956150×10^9 J(ジュール)= (2.17651×10^-8)㎏×(2.997924×10^8)ｍ/秒×(2.997924×10^8)ｍ/秒=MC^2(ジュール)
となります。

　元に戻ります。上記のとおり、m㎏の一本の超ひもの1秒間の振動数は、(mC^2/h)回/秒です。ですから、1回の振動に要する時間は、(h/ mC^2)秒です。波の波長をλ(メートル)・速度をVm/秒とすると
②波長λ=速度×1回の振動に要する時間= Vm/秒×(h/ mC^2)秒=hV/mC^2
です。
　しかし、m㎏の質量が静止している時には、移動エネルギーはありません。実は、物質はそれが有する移動エネルギー量に応じた振動をします。
　上記のとおり、m㎏の静止している物質はmC^2Jのエネルギーを有します。移動すると、このエネルギーが移動エネルギーに換わります。光速Cで移動する物質はmC^2J全てが移動エネルギーとなります。また、移動する物質の持つ移動エネルギーは、速度の2乗に比例します。光速Cで移動するm㎏の物質の移動エネルギーをmC^2(ジュール)とすると、
速度Vで移動する物質が有する移動エネルギーE(ジュール)=③mC^2×V^2/C^2=mV^2
となります。従って、
④速度Vで移動するm㎏の一本の超ひもが1回の振動に要する時間= (h/ mV^2)秒
です。②と④より
⑤波長λ=Vm/秒×(h/ mV^2)秒=h/mV
とドブロイの物質波の方程式「λ= h/mV」が求まりました。

詳細は、下記のホームページを参照下さい。
http://catbirdtt.web.fc2.com/doburoihatyou.html