光の周波数よりも細かくシャッターの切れる高感度カメラがあった場合、光は点滅しますか？

光は波や粒子の性質も併せ持っていると聞きます。
例えば、コヒーレントなレーザー光線などをCCDカメラ（高感度・高速度）で撮影した場合、
光は点滅しているのでしょうか？
また、点滅するのであれば、電気？磁気？どの波の頂点で明るさが最高になりますか？
それとも、少しずつ明るくなったり暗くなったりするのでしょうか？
言い換えれば、光はデジタル信号ですか？アナログ信号ですか？

No.1 回答者： akonjak 回答日時： 2017/10/08 22:40

現時点では　光より早いものは無い・・

そして　仮に　それが　あるとするのなら　カメラに用いる事は　しない・・

だって一秒間の動作を　何万枚もで撮る事になるのですよ・・


そんな下らない事する暇人は　居ない筈だが？

この回答へのお礼

>そんな下らない事する暇人は　居ない筈だが？
物理学の話です。

また、光よりも早い必要はありません。シャッターの代わりにレーザー光線を左から右に動かせば理論上遠方では同じような効果が得られルカと思います。

お礼日時：2017/10/09 00:36

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/10/08 23:01

＞光の周波数よりも細かくシャッターの切れる

「周波数」ではなく「周期」ですね。

＞光は点滅しているのでしょうか？

光は波動ですが、その振動数で「点滅」しているわけではありません。

＞どの波の頂点で明るさが最高になりますか？

「波の大きさ」「波の強度」ということであれば、振幅の最大値で「明るさ、強度」が決まります。

＞言い換えれば、光はデジタル信号ですか？アナログ信号ですか？

「波」としてはアナログです。
「光量子」として「粒子」ととらえれば「1個2個」と数えられる「デジタル」です。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

>＞光は点滅しているのでしょうか？
>光は波動ですが、その振動数で「点滅」しているわけではありません。
物理学的用語では確かにそうですね。仮にですが、日常会話としての点滅で考えた場合、以下説明を読むと、見た目としては、実際には激しく点滅をしていると解釈しても良いと言うことでしょうか？
音の場合、波の一点を切り取っても音は聞こえなさそうですが・・・ただ、粒子であれば別っぽいですし・・・
>＞どの波の頂点で明るさが最高になりますか？
>「波の大きさ」「波の強度」ということであれば、振幅の最大値で「明るさ、強度」が決まります。

超高速のカメラで見るとどのようになっているのでしょうか？
また、アナログとデジタルの説明ありがとうございます。両者の性質があると言うことですね。

お礼日時：2017/10/09 00:34

No.3 回答者： d9win 回答日時： 2017/10/09 03:24

電磁気学のいう波としての光は、互いに直交する電界と磁界が同じ位相で振動しながら光速で進みます。

すると、電界と磁界が同時に0になる点と最大値を取る点が1周期の内に二度あるので、一見点滅しているように見えそうです。
しかしながら、動物の受光機能にしても半導体が光に反応する機構も、瞬時の電界や磁界にその都度反応している訳ではないと思います。
光を感じる機構には、それが感じ得る光の最小単位があると推定します。それが光子で、それが受光機関に到達した際に、そのエネルギーをまとまって受け取ることで明るさを感じるのだと思います。

一方、コヒーレントな光が、一定波長の電磁波が少なくとも何周期か連続している状況であるのは確かでしょう。
この状況を光子を用いて説明することは難しいです。光子は素粒子の一つに分類されてます。素粒子には寸法がないので、それが連なる状況は考えられないからです。
私は、光子には(少なくとも)1波長程度の寸法があって、コヒーレントな光は光子が連なっている状況であると見なすのが自然であると考えます。そして、光子に相応する1波長程度の単位で光を感じるのだと思います。

結局、光がコヒーレント状態である期間中は一定の明るさが観測されると予想します。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

お礼日時：2017/10/11 21:13

No.4 回答者： akonjak 回答日時： 2017/10/09 09:34

物理学の話です」←で？

不要な回答なら　放っとけば？

物理学って　他人の回答に　偽お礼する事なのかな？

物理学よりも　まずは　人間学を学んだ方が良いのでは？

No.5 回答者： puyo3155 回答日時： 2017/10/09 09:42

光が粒子だと言うことは、日常の感覚でとらえなおしても無意味です。

光は電磁波ですから確かに波であり、一方で、エネルギーが振動数に比例した塊の粒として振る舞う・・・・ってことで、
点滅してるわけでも、マクロで言う粒があるわけでもありません。

ミクロの世界は不思議なものですが、日常感覚で、捉え直そうとしても、まったく無意味です。感覚を体験したければ、量子論や、場の量子論を勉強しましょう。光だけではなく、物質を作る電子なども、波であり、粒子でもある・・・という意味を、感覚でわかるしかありませんね。

この回答へのお礼

仮にですが遠くに感光版を置き、コヒーレントな光を左から右へ光の波長が1周期するよりも素早く動かした場合、その軌跡はどのように記録されますかね？
理解というよりも、実際に実験ができれば分かることに思うわけです。
アインシュタインにしても空間がねじれているとか常識では考えられないことをいっていましたが、天体写真を見ると重力レンズが写っており、難しい理論など分からなくても理解できるかと思っています。

お礼日時：2017/10/11 21:13

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/10/09 11:00

例えば、フォトマル等で非常に弱い光を観測すると点滅します。

ただし周期的にではなくランダムに。

点滅はパルス状で、ゆっくり変化したりはしません。

但しこれは光がパルス状という意味ではなく、
光電素子と光の相互作用がそうなるというだけです。

光は相変わらず連続的な波です。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
ランダムですと光の波長の波の最上部や最下部にかかわらず点滅するということでしょうか？
それとも最上部や最下部がランダムに見えるということでしょうか？

また、仮にですが遠くに感光版を置き、コヒーレントな光を左から右へ光の波長が1周期するよりも素早く動かした場合、その軌跡はどのように記録されますかね？

お礼日時：2017/10/11 21:11

No.7 回答者： yhr2 回答日時： 2017/10/09 18:37

No.2です。

少し補足。

「色」は光の振動数（波長）で決まります。「点滅」ではなく「連続したある色の光」として見えます。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E8%A6%96 …

「高速度シャッター」で光を区切れば、仮想的には「１波長分」とか「半波長分」の「その色の光」が見えるのでしょうね。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
確かにそのときの光が見えそうな気もしますね。
そうすると、仮にですが遠くに感光版を置き、コヒーレントな光を左から右へ光の波長が1周期するよりも素早く動かした場合、その軌跡は倉ーデーションとして記録される感じですかね。

お礼日時：2017/10/11 21:17

No.8 回答者： isoworld 回答日時： 2017/10/11 20:45

光は波や粒子の性質も併せ持っていると言っていますが、その領域の話になると、光を波動として扱わないと科学的に説明ができない場合は波動と考え、光を粒子として扱わないと科学的に説明ができない場合は粒子と考えているだけの話です。

つまり科学的に説明するためのご都合主義なんですよ。
デジタル信号は人間が創り出した工夫ですから、自然界に自然には存在しません。

この回答へのお礼

確かに説明によって変わりますね。ただ、実験した場合にはそういった曖昧なものではなく、リアルにそれが現れますので、仮想実験を考えることはその理解に寄与すると思っています。仮にですが遠くに感光版を置き、コヒーレントな光を左から右へ光の波長が1周期するよりも素早く動かした場合、その軌跡はどのように記録されますかね？

なお、デジタルとの話ですが、自然界はそもそもデジタルなのかアナログなのかの結論は出ていなかったと思います。また、この宇宙には定数なるものが存在しますし、個人的にはデジタルではないかと思っていますが違いますかね？

お礼日時：2017/10/11 21:16

No.9 回答者： isoworld 回答日時： 2017/10/11 21:38

Ｒｅ：回答No.8

そういう領域の話を私たちが身の回りで経験できる常識で考え、理解しようとするところに無理があります。あなたの質問自体（光は点滅しているか、波動の山で明るさが最高になるか等）がそうです。

この回答へのお礼

この話はそこまで難しいものではなく、No.8のお礼で述べたように、実際に感光版をおいて実験したら分かるレベルの話ではないでしょうか？

お礼日時：2017/10/11 21:45

No.10 回答者： puyo3155 回答日時： 2017/10/13 08:47

マクロな前提をおいてミクロな現象の思考実験しても回答できないですよ。

感光板までのきょりは？
動かすきょりは？
動かし始める時間は？
光の強さは？
放射時間は？
などなど。

ミクロの領域の現象が語れるなりのミクロな前提が必要です。

なお量子論という言葉でわかる通り、この世はミクロではデジタルというか、最小単位があることは明白です。エネルギー、スピン、電荷など全部そうです。