質問: 光(電磁波)のエネルギーはe=hc/λ=hν 光(電磁波)のエネルギーはe=hc/λ=hν という飛び飛びの値をとりますが、振動数が1hz/s の電磁波(波長はc)ならe=hですよね。 そんな光(電磁波)が検出可能か?は別として... この場合「振幅」がどんなに大きくてもe=hですか? 電磁波なので発信源から距離に逆二乗則の電界 強度が(振幅依存のエネルギー?)あると思うので すが...どう考えればよいのか?
回答: 光(電磁波)の、粒子性と波動性を考える場合、 「波動における振幅の大きさ」と「粒子における粒子数」が対応します。 つまり、振動数によって1粒子あたりのエネルギーが定まり、振幅が大きくなるほど粒子数が増えるということによって、 「波動として考えた場合の電磁波のエネルギー」と「粒子として考えた場合の電磁波のエネルギー」は一致します。 逆二乗則についても、届く粒子の数でも説明できます。 中心からある距離(半径)の球の表面積に対し、距離(半径)が二倍になると表面積は四倍になります。 そのため、発信源から出る粒子の総数が同じ場合、距離が二倍になると、単位面積あたりの粒子数は1/4になります。