質問: 電磁波の並の復元力は? 電磁波は横波ということは振動が元の位置に戻ろうとする復元力が必要だと思うのですが、 その復元力はどこから来るのでしょうか? 電荷も質量もない光子が振動しえるのはなぜ?
回答: フォトンには質量はありません。もし、質量があったら光の速度で動くことが出来なくなりますね。 光はエネルギーそのものであり、 e=mc2(2は肩付き) の式でエネルギーと質量は等価ではありますが、フォトンに質量があるということは出来ません。質量があるとしたとたん、フォトンが常に光の速度で伝わることの説明ができなくなります。 電磁波は場の中でエネルギーを伝える性質であり、通常の物質とは性質が異なると理解してください。 光を波としてとらえるのであれば、音波と似たようなものです。音波の場合は空気が振動していますが、電磁波の場合は空間そのものが振動していると考えるとわかり易いと思います。 光を粒子ととらえるなら、エネルギーのみを有する粒子と考えてください。 フォトンのエネルギーは エネルギー=プランク定数×振動数 で表すことができます。 なお、光は波でもあり粒子でもありますが、波である時は粒子ではないし、粒子である時は波ではありません。