光の干渉に2重スリットと単色光が不要なわけ

質問

光の干渉現象を習う時、単色の光源ひとつからふたつのスリット孔を通り抜ける時に限ってスクリーンに縞模様の明暗が生まれるかのように論理を張る説明が教科書にあります．それは数学的な論理で理解しやすい話です．
明暗は逆振幅の相殺または加算による倍という波動の振幅についておきる足し算という説明でした．
その条件では相殺や倍の現象にはその光源に位相の同一な波動が必要です．
それ以外に相殺は発生しません．

ところが、その条件をみたさない干渉が起きるのはなぜなんでしょうか．
ご説明を願います．

たとえば単色光はレーザーではないから波動の位相は光源においてランダムです．
位相がバラバラの波動なので干渉も回折も観察ができないはずの光源です．

ところが単色光または白色光からフラウンホーファー回折が発生します．
位相が揃ってない光から明暗の縞模様がスクリーンに表れ回折という現象が起きる事実があるのです．
そしてそのフラウンホーファー回折の物理学、光学による説明の論理は単色の光源でしかなかったのに、都合を合わせて位相の同一な光波から数学を演算した説明です．
単色光に果たして何が作用して位相の同一な光波が生まれているのでしょうか．

論理の通りなら位相がバラバラの光波の単色光源からは重ね合せの光に相殺の暗闇は生まれません．
それはサーチライトを何台か使って、スクリーンの同じ場所を照らすと、必ず重なりは明るくなり、重なりに暗くなる部分が決して生まれぬ事で確かめられます．

さらにフラウンホーファー回折の装置構成は2重スリットではありません．単孔です．
このままでは2重スリットに生まれる干渉の数学的論理による理解は全くのイカサマ、詐欺なのです．
数学を使った錯覚をもとにしたマジックが授業に行われています．

2重スリットや位相の同期を必要としない干渉と回折の現象のあることから、なぜ2重スリットや位相の同期がなぜ不要なのか説明して下さい．

回答No.2

teppou

現在、実験で一個の光子を二重スリットに向けて放出した場合でも干渉が起きることが確認されています。
　光源の位相がそろっている必要はありません。
　波の干渉という説明は、現在では便宜的説明とされています。
　単色光でない場合は、明暗が重なり合って、判別できないので、単色光で実験するだけで、単色光が干渉の条件ではありません。

お礼

teppou様回答に参加ありがとう．
＞現在、実験で一個の光子を二重スリットに向けて放出した場合でも干渉が起きることが確認されています。

teppou様と学会大多数のご意見には大きな欠陥があります．
欠陥に気が付いていらっしゃらないようですね．

もしたった1個で干渉するのなら、一粒は常に干渉が発生する事になり、干渉の起きていない一粒が存在できなくなります．
いかなる場合も干渉がただちに表れねばならないので、すなわち光子の波動性が正面の座を占め、光子の量子性や波動性の2重性が否定されるのです．
teppou様と学会大多数は2重性を主張したのに自分で足元をぬかるませ、根拠が無くなったのです．

そして量子はスリットに分けられた経路の本数だけ、小さく細分に分割される性質を否定できなくなります．

＞実験で一個の光子を二重スリットに向けて放出した場合でも干渉が起きる

とは日立の外村彰先生の電子一個で行った電子線バイプリズムの実験と、浜松ホトニクスの1982年、光子１個分以下にまで弱めたレーザー光による同様の実験2重スリット干渉のことですね．

このとき、たしかに外村先生の電流は空洞体積に、量子よりも小さい直流と電流密度ですから、量子は小数に分割されたことが否定できません．

量子が小数に分割されて干渉したことから、整数の個数が否定され、teppou様と学会大多数が量子性を主張したことになんの根拠すら無くなったのです．

＞光源の位相がそろっている必要はありません。波の干渉という説明は、現在では便宜的説明とされています。

その説を採ると、ただちに光と電磁波のマックスウェルの波動方程式の存在意義を無碍に貶めることになります．
ご都合主義の変節にしかならないのです．
たとえばサーチライト数台で同じスクリーン上を照らした時、暗闇を作り出せたならご都合ではなくなる可能性は生まれますが、光学の偏波や反射の性質、電界と磁界のリンクによる伝搬の性質がまったく　新しい説では説明ができなくなるのです．
論理は一貫性が無くてはならないのです．

　＞単色光でない場合は、明暗が重なり合って、判別できないので、単色光で実験するだけで、単色光が干渉の条件ではありません。

干渉縞の明暗模様は特定の振動を持った波動の振幅の相殺と強調だと数理により証明されます．
　その条件のもとで、マックスウェルの波動方程式が成り立っています．

だから上記のご意見は数理にも量子力学にも反した、ご都合主義が表れた論理の変節です．

そして干渉の現れの強弱多寡をコヒーレンシーの単位で量るとレーザは干渉性がたかく、それ以外の光には干渉性が低いという事実があります．
レーザーとは単色光です．レーザーとは位相の揃った光波です．

teppou様と学会多数派の学理にどれほどの誤りがあるか、気がつかぬことにあきれるほどです．

補足

光子がたった１こで干渉する事はありません．
もしたった1個の光子じしんで干渉するのなら、一粒は常に干渉し重なり合う波動です．波動は経路に障害物があっても真後ろの陰の部分にも姿があらわれます．常に波動の性質があるのなら、球体と球体を衝突させあったとき、球体の真後ろに衝突が無かったかのように物体が素通りして表れられることになります．ところがマクロサイズのビリヤードの球は衝突の相手を素通りする事がありません．
　ラザフォード散乱というミクロの量子の球体の衝突でも相手を素通りしません．
電子が分割して、光子が分割して重ね合せの波動となるのなら、ミクロなら必ず素通りするはずなので矛盾しています．
だから光子が量子だとすればたった１個では干渉しません．

回答No.1

tetsumyi

光の干渉などと言う実験には根本的な重大な問題を含んでいます。
光と言う電磁現象が広がりを持った電子雲で満ちた物体のわずかな隙間を通過するわけですから、影響を受けないで通過できるとは考え難い。
スリットを光が通過する場合、何らかの影響を受けると考えるのが自然でしょう。
光は極めて薄い金属を通過しますし電子雲で反射します。

お礼

tetsumyi様ご回答ありがとう

＞根本的な重大な問題を含んでいます。・・物体のわずかな隙間を通過するわけですから、影響を受けないで通過できるとは考え難い。・・スリットを光が通過する場合、何らかの影響を受ける・・光は極めて薄い金属を通過します

その通りだと思います．
トンネル現象が薄膜の透過時のみでなく、孔においても実現すると考えるしかありません．

トンネル現象ではトンネル界面において電子波の位相が整列同期する特徴があります．
したがってあらゆる放電現象、放電の時には位相の同期した波動が生まれています．
位相が同期する放電には不思議な現象が発生します．
ランダムな位相から特定の位相になる時、確率は退化分布して特定の目になるので空間の波数ｋもランダムな時ほど揺らがなくなります．
ゆらぎの退化は力Fを生み出します．
解析力学からも確かめられますが、
F＝ｈｄｋ/ｄｔという力Fを生み出します．
すると空間に波動の節腹定在波がうまれ、そこにポテンシャルの歪が整列します．
クーロン結晶という現象がそれです．
重力に逆らい浮遊する金属粒子、プラスチック粒子の集団が結晶の格子点の整列のように観察できるのです．
クーロン結晶だけではありません．静電冷却という放電には熱の高速移動、急激な吸排熱作用が起きてしまいます．
そのほかにも、論文に再現の確認された錬金術があるのです．