光量子

　光を量子力学の中で不連続なエネルギー量（粒子）として確立したのは、アインシュタイン（Albert Einstein：1879-1955）でした。

アインシュタインは、プランクの放射則に光の粒子性が含まれるとしてプランクを勇気づけ、「光量子」という考えを確立して量子論を推し進めたのです。

　量子力学が発達する中で、光と電子はエネルギーを授受しあう重要な相互関係があることがわかり、原子・分子が放出するエネルギー形態の一つが光エネルギーであることがわかってきました。 それも、その光エネルギーは連続した値を取らずに飛び飛びの値を取る、

　　　　　E = h ν　　
　　　　　　　E：光のエネルギー（J）
　　　　　　　h：プランク定数、　6.6260755 x 10^-34 J・s
　　　　　　　ν：光の周波数 = c/λ
　　　　　　　c：光速、299792.458 km/s （真空中）

という単位のエネルギーになることを、1905年にアインシュタインが突き止めたのです。 この最小単位を光子（フォトン）と呼びます。

　「光量子」という考えは、20世紀になって考え出された新しい考え方である。 この理論によって、当時新しく発見された光電効果をものの見事に説明した。 光電効果とは、紫外線を当てると金属から電子が飛び出す現象であり、光を強くすると電子の数は増えるものの 電子の放出速度は変わらない、とする理論である。

また光電効果では、ある波長より長い波長の光ではいくら光を強くしても電子は出ない、ことも指摘している。 これらの光電効果は、「光」を粒子とし、これが電子と衝突することで完全に説明できた。 また、この概念は、ストークスの法則（照射光よりも発生する蛍光の波長が長い方にずれる現象）や、 コンプトン効果（X線と電子が衝突するとX線の波長が長くなる現象）などの発見を統一できるもので、 X線を光量子と考えればすべて説明できるものであった。

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参考）ウィキペディア

　⇒　素粒子