光電効果 の実験では、 光の強さ(明るさ)を増加させると、運動エネルギーK_maxは変わらず、光電子数n[個/s]が増加 します。今回は、光の強さと光子数の関係について解説しましょう。

光の強さ(明るさ) が増すとはどういうことでしょうか。アインシュタインの仮説によると、光は粒の流れだと捉えることができます。

明るくなるのはなぜか、これをアインシュタインの仮説に基づいて考えると、 光の粒(光子)を増やす ということになります。

光の強さは光子数に比例 し、それに伴い光電効果により飛び出てくる 光電子の数も比例 するのです。

結局、光は波なのでしょうか？それとも粒子なのでしょうか？

アインシュタインの光量子仮説を用いることで、光電効果の3つの実験結果を説明することができます。ところが、回折や干渉のように、「光は波である」と考えないと説明できないこともあります。そこで、物理学者たちは、 光は波の性質も粒子の性質も持ち合わせている と考えるようになりました。このように両方の性質を持ち合わせていることを 二重性 と言います。光の 波動性 と 粒子性 という二重性は後々も出てくるので覚えておきましょう。