光は波ですか、粒子ですか？小学生でも分かるように・・・

質問

タイトル通りなんですが、光は粒子か、波かと言われたら、波ですよね？
でもそれを、専門用語や専門知識などを一切使わずに、小学生に説明するとなったらどうやって説明しますか？
根拠などを示しながら説明しなければならないのですが、どなたか出来る人いませんか？

回答No.6

sanori

再びお邪魔します。
前回回答のＢｌｕ－Ｒａｙのところの下りはおかしいので、無視してください。
失礼しました。

回答No.5

sanori

こんばんは。

粒子か波かと問われれば、当然、両方ですけれども、
イメージがわかればよいので、私ならこう説明します。

縄跳びをしながら君の方に近づいてくる人（粒子）がいる。
体が大きくて、長い縄を使う人が、赤の光。
体が小さくて、短い縄を使う人が、青の光。
その中間が、緑の光。

君から見て縄跳びが上下する動きは、海やプールの波が上下に動くのと似ている。
だから理科では、光は「波」の仲間だということになっている。

縄が短いほど縄は速く回る（振動数、周波数が大きい）。そして、縄の動きは小さい。
縄の動きが小さいほど、場所を取らない。
ということは、青の光は、緑や赤よりも狭い溝に入ることができる。
だから、Ｂｌｕ－Ｒａｙのディスクには、同じ面積でもＤＶＤよりたくさんの情報を入れることができる。
鉛筆の先が細いのと太いのとで字の太さが変わるのと似ている。

ご参考になりましたら幸いです。

回答No.4

Tacosan

そもそも「粒子か波動か」というのは択一のものじゃないので, 「粒子か波か」と言われたら「両方」としか言いようがない. あえて言えば「実験によってどちらの性質が (強く) 出るかが決まる」だけ.

補足

じゃあ、その実験を教えてください

回答No.3

taka37777

わかりやすいという意味では、答えになっていないのですが、光は波であり、粒子でもあります。
http://www.ncsm.city.nagoya.jp/asw/photon/index.htm
実験でスリットを使って干渉縞が現れる事で波の性質を持つ事を説明するようです。

回答No.2

錯雑 っち（@sakuzatchi）

>専門用語や専門知識などを一切使わずに
まず、「粒子」「波」がすでに専門用語ですので説明の始めようがありません・・・・

また、根拠を示すとなると量子論あたりに行き着きますので、専門用語を使わずに量子論を説くという恐ろしく困難な作業に陥ります。

小学生にとって、光が粒子か・波かという説明をしようとすることに無理があるのだと思います。
しかし、小学生にこの説明をするならば
「専門用語や専門知識などを一切使わずに」ではなく、
「専門用語を一つずつ覚えながら」という取り組み方をすればよいと思います。

時間はかかりますが
奇術的な発想(用語を回避して説明を成し遂げようとすること)ではなく、
現実的な発想(知識を積み上げて難解な事実にアクセスする)をもつことがとても重要です。

回答No.1

yokkun831

光は粒子性と波動性とをあわせもつ存在です。

>専門用語や専門知識などを一切使わずに、小学生に説明するとなったら…

かなり難しい注文ですね。なぜなら，「粒子とは」「波とは」というところから始めなければならないからです。粒子か波かと問うとき，粒子性および波動性の理解が先決です。これを専門用語を一切使わずにということは不可能に近いと思います。まず，私ならば「粒子」「波」の物理的な意味を説明することから始めます。

波であることを説明せよ，というのであれば，屈折や反射，回折・干渉といった現象が光に対して起こることを話して，これらが波というものに共通することを音波や水面波などとの比較で展開することになるでしょうか？

小学生が「波」というとき，漠然とした波形とその進行という直感しかありません。なぜ波は屈折するのか・・・まで説明することになれば，少なくとも高校生向けの授業をすることになります。（因果は教えず）現象として教えて，他の波と結びつけることで納得してもらうしかなさそうです。ごめんなさい。結局，私にはできそうもありませんでした。