【雑学】光速度不変なのになぜ水中で光が遅くなるのか【ゆっくり解説】
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- Опубліковано 22 лют 2024
- なぜ光は水中で遅くなるのか、
屈折はなぜ起こるのかをゆっくり解説しました。
茶番は
『社会に適応する八握剣異戒神将魔虚羅』
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参考資料：
・ニュートン式 超図解 最強に面白い! ! 光
amzn.to/48wHmG5
・やさしくわかる！ 文系のための東大の先生が教える 光の不思議
amzn.to/3URPnCq
・光の物理
amzn.to/3ORp0sy
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#ゆっくり解説#ゆっくり科学#9割が知らない雑学#ゆっくり#サイエンス#光はなぜ水中で遅くなるのか - Наука та технологія
霊夢のボケガン無視解説する魔理沙好き
見事に全部スルーしてて草
スルーにヘコたれず何度もボケを振る健気な霊夢……
「いっこく」を争う堂ほんとに大好きなんだけど
掴みの面白さがマジで殿堂
光の屈折は高校のホイヘンスの定理で習ったけど詳しい原理は教わらなかったから凄くためになった
こういう学校の授業で習わないような雑学マジで好き
めちゃくちゃ為になりました！
なんとなく疑問に思ったこともあったけど調べもせずに放置しているとこのなんと多いことか
それが動画という形で分かりやすく解説してもらえるのはとてもありがたいです
よく考えたら変だよなってもの多いけど気付かないことがほとんどだからこういう疑問を抱けるのって本当に尊敬する
フォノンの講義で群速度の概念を知ったけど、確かに光も波なんだから群速度の概念が存在するよね…それが屈折と関わってくるのか
めちゃくちゃ面白い
すごいわかりやすかった！
人に説明出来るレベルで理解できました。
このチャンネルの動画は最高峰の質だと思ってます これからも楽しみにしてます
待ってました！そして魔理沙のスルースキルwww
このチャンネルの魔理沙ってこんなにボケスルーしてたっけw
多分作り手が変わったんじゃないかな
解説系はこういうのよくあるし
@@God_of_NattoXenoXenoギャグセンとかあんま変わってないからそんなことないんやない？
@@God_of_NattoXenoXenoこんな個性マシマシのチャンネルがチャンネル売却なんかしたら一瞬で分かるわ。普通に失礼やからそういう発言やめろ
この人の配信が来るのが、本当に楽しみ。❤
今回も面白いしオチも最高だった
光は粒としての性質と波としての性質、両方をあわせもつってほんと不思議だな
あとやっぱアインシュタインすげえ
しかしそのアインシュタインも量子力学の不確定性原理は理解できず否定し続けた。物理学は奥が深い。
もう本当にわかりやすく、面白い解説です、魔理沙が！w
大好きです❤応援しています！😊
このチャンネルは魔理沙に支えられています。
この動画で理解できた気になれた！ありがとう😜
いつも動画投稿楽しみにしてます！！！ヒッグス粒子に負けてもいいので、主のペースで毎秒投稿してください！！！
中学の理科の先生が屈折の授業で2:16みたいな説明してくれたおかげで、屈折は得意分野だった。参考書では見たことない考え方だったけど久しぶりの再会。
ほんっとに面白くていつも見ちゃう
飛ばさずに見れる
ちょうど今物理で光の反射と干渉の範囲をやっているので助かります😊
毎回本題入る前の茶番が一番楽しみ
応援してます
入りの茶番は最近のゆっくり解説で一番面白かったw
9割雑学さんの動画更新めちゃくちゃ嬉しい！
いっこくを争う堂w
開幕でツボに入ると動画の拝聴が大変、内容が入ってこないw
とりあえず、もう一周してこよ
学校で習う説明で納得してるけど、疑問を持ってみれば本当に僅かな要約の一部なんだなあ
一刻を争うどう大好き
よく思いついたな〜
良いですね～！
解説ありがとうございます。昔、「虹ができるのは因果律があるから」を群速度で理解しようとしたのですがスッキリ理解できませんでした。もしお願いできましたら、いつか解説して頂けると嬉しいです！
光って水中やガラスの中でどうなっとるの？と疑問に思ってたので解説ありがとうございます！結局あいつらはいつだって光速なんですね
待ってました！！
ゆっくりは永遠だな！
冒頭の茶番、突然Ｆさんの動画が始まったかと思った。
ヒッグス粒子のガンダム用語感好き
めちゃくちゃ無視される霊夢も好き
屈折は最初のホイヘンスの原理で決まりますね。水中で光のスピードが遅くなるのは、電子が遅いバネのように邪魔している。であっていると思います。いい動画です。
前にも見たけど忘れたのでもう一回見ました
一度吸収されて光が再放出されるのであれば、なんでガラスは光が透過するのに金属は光を通さないんですか？金属原子が再放出しない性質を持ってるってだけなんですかね？
水から出る時の説明、ちょっと誤魔化してる。。？
波長の異なる波が水から出た時に波長が揃うのは何故なんだろう
このチャンネルにしては投稿早いな
うわぁぁぁぁぁああああ！！！更新されてるぅぅぅぅううう！！！！
今日はこの動画を見れただけで最高の日です
光とかの話はいつも興味深いです。何回か見直して頭に入れます
理科苦手だけど主の動画は永遠にみれる
最近入試問題で見たけど、あれあんな面白い内容だったのか
初期波と励起によって生じたラグのある波がいくつか出来て人間にはそれを分けて認識出来ないから結果全体として遅くなる
ということは超長距離の水中を通過させたら水中を光速で通過した光と遅れてやってくるいくつかの波に分離するのかな？
眠くなるためにリストに入れてるけど、3回くらい繰り返し見て、光の波の性質、波の合成でなんとなく納得したから寝ます
高速度不変の法則とか説明した舌の根も乾かぬうちに（真空中の速度）とかいう矛盾をいつも変だなと思ってました。有難うございます。😊
こんな背景があったとはすげーわ
当方ド文系、めっちゃ腑に落ちた
まりっぺの文章力とスルースキルは凄いなあw
案外寝てる時に見てる夢の光景が現世離れしたように屈折して見えるのもこの理屈によるものなのかもしれないな😂
高校物理の復習してるようで勉強になった！にしても霊夢に少しは構ってやってくれ笑
うぅ、難しい…頑張って勉強します
励起・群速度うんぬんより、光の入射による電子雲の変形で生じる復元力由来の遅延って感じで、微小な世界ながら力学に落とし込んだ説明で覚えてた。
動画だと群遅延の知識も若干混同してそうな感じ？これだと位相速度しか知らない高校生が混乱しそうでもある。
分散方程式→屈折率→光の速度ってけっこうクリアに説明できると思うんだけどな…数式使わないで説明するとなると難しいのか。
学部程度の電磁気学に精通してる人は、ヘクト光学の分散方程式とか屈折率あたりの所にこんなのが載ってたはずなので、それを読むべし。
今回の雑学はかなり難しかったな
9割9分雑学で妥当そう
ははーん！知りませんでしたー！最近の研究成果なのかな！
合成波は振幅が大きくなりますが、それは観測できますか？
うぽつですー！
またいつか光速で野球ボール投げたらどうなる？みたいな小話聞きたいです
自分たちは電磁波の伝達する場の違いとして教えられたな。真空という場、水中という場、ガラスという場によって電磁波という波が場を揺らしながら伝達している。場を形成する物質が重ければ同じエネルギーでも弱く遅い振動しかしない。みたいな感じかな。
仕事で光学が絡むので素人ながらちまちま勉強してるものの、やはり『光』は不思議ですなぁ…
言葉は大体あっているのに、画像が間違っているという・・・。
１：うなりが発生するのは、波長の違う波が合成された際でこの現象には関係が無い。
２：位相の違う波同士の合成では位相の違う波が発生するだけ。
そして、位相≒光の進行方向なので、「位相の違う波との合成が発生している」というので話は終わる。恐らく、「位相≒光の進行方向」という認識が無いのと、「物質中で光が遅くなってるから」という誤解を招く説明を誤解して受け取っているのがが根底にあって、説明を探してわかりにくい部分を自分で考えたからだと思う。(「物質中で光が遅くなってるから」は「位相が少し遅れた波が発生している」を意味する)。
結論：光は粒子ではなくエーテル中（ヒッグス場）を進む波だから ではないのかな…
光量子仮説自体、定常波を粒子として記述することもできるよというだけで結局地動説・天動説の関係と同じだし…
なるほど、腑に落ちませんが興味深い内容で楽しめました。
同感
音は合成されたものを分解して理解できるらしいけど光は分離できないのか、確かに。
いつもありがたいです
音のうなりと同じ原理なんやなぁ…。すげー勉強になるは。
X線の物質中の屈折率は1より小さい(見かけの光速が真空中より速い)がもちろん光子の移動速度は常に光速
合成される波の組み合わせによっては位相がπ以上遅れるので、見かけの光速が真空中の光速より速くなる
これ、入る時と出る時で速度は同じだけどエネルギーは違うよね？
光は形も質量も持たないが、エネルギーは持つ訳だから
単純に電磁波の一種と考えてよい。であれば、水中をくぐった後は(速度は同じだが)エネルギーは減少している。
光エネルギーっていうみたい
wikiで調べたら出てきたで
ポケモンのランターン最強説の深海5000mからでも観測できる光は現実なら熱エネルギーとして海に伝わって一瞬で海が蒸発するって話だし確かに光からエネルギー取り出してるわ
電子が励起状態から戻った時点で光のエネルギーの総和としては変わらない。同じ方向に進む光のエネルギーは、当然反射光などで別の方向に進んだ光子の数だけ減る。だと思う
光エネルギーは振動数にだけ依存するけど水中でも振動数は変わらない
透過率100%でもない限り光量は減って暗くなるから、そういう意味でエネルギーは減少してる
光子ひとつに注目すれば振動数が同じならエネルギーは同じだけれど、その光子の量が減ってる
4:34 実際にはヒッグス場は質量の2割未満で、ほとんどは強い力の核力が原因だったはず。
もうアインシュタイン準レギュラーだな…
良いぞもっとやれ()
途中からわからなくなったから子供に聞かれたら「プールの注意書き」理論でいく
水中では位相がずれるので群速度として遅くなる。群速度という概念が初耳でした。
電子が光によって励起されることを、電子の光の吸収と呼び、励起された電子が元の状態に戻るとき光を発することを再放射と呼ぶのだと思ってたのですが違うのでしょうか?
最近ブレイクスルー佐々木さんのショートが流れてきて、見たら九割雑学さんの動画の内容がほぼまんまで使われてて、ちょっとモヤっとしてます。たぶん何も問題はないんだと思いますが参考にしてるのが分かりにくい動画になっていたので。勝手にすみません、毎回丁寧な動画で面白いので応援してます！
やべぇめちゃくちゃ学校で習った内容なのに、動画開く前に「何これ冷静に考えたらクソ不思議やん」とか思ってしまったwww
ワンチャン明明後日の東大物理でこの話題出ねえかな
面白かった！ でもまだ最後に水から出た後が引っかかる。
あなた…真空ジェシカのラジオ聞いてますね？
ガラスと水の場合だと、ガラスの方が電子の励起によって生じる光が多いから全体の光がより遅く見えるってこと？
電子が励起されて放った光の色(周波数)はかなり異なるのかな🤔図解されていた黒い波(うなり)だとかなりの長波になっているから可視光域を出てしまうようにも見えるのだけど?
おもしろい！
けど、水中から出た時に加速する理由がわからない、、
電子からの光が消えて元の光だけになるのかな？
茶番の解説をお願いします。
光は波で光が通過する物質の誘電率ε、透磁率μによって速度が決まる。
光の速度v = 1/√ (μxε) であることをマックスウェルが方程式から誘導して実際に光の速を求めた。
光の速度が無限でない理由は何にもないように見える真空でも誘電率と透磁率が０にならないからだ。勿論水やガラスでは誘電率と透磁率が大きくなる。だから遅くなるのだ。
多くの人が勘違いしてそうだけれども、光の色は振動数で定まるので別に水中でも色は変わらない。そして、本動画のように電磁波の干渉によって光の等位相面は屈折する。この電磁波が媒質中マクスウェル方程式に従うことが重要で、比誘電率とかがもろに光の速度に影響しているわけである。この比誘電率は動画のとおり水などの媒質による分極から説明できるが、方向によって比誘電率が異なる物質も存在するので、複屈折のような面白い物理現象も存在する。
14:16 どうしても本編に入る前の10秒くらいの茶番飛ばしてまうんよなすまんな😂
ガンダム等に出てくるビーム兵器が水中で威力が減衰する理由にも関係するんですかね。
2:29 光の端同士は繋がれてるわけでもないのに、上端が下端に引っ張られるってよくわからんよね
ホイヘンスの原理
ブラック企業内での常識に適応してしまったマコラくんかわいそう。
光について解説しすぎて逆に普通だと思ってた光についての現象に再度説明をつけなくてはならなくなるこの事象、ニュートン力学からアインシュタイン力学って感じですか？
中2にはよくわからなかったけどこれって立体でも成立するんですか？
あと、光の反射って入射角＝反射角の角度で反射するけど今回のは進行方向の逆向きに反射してるように解釈したのですけど、斜めから光が入射したときはどういう風に電子が光を発するのでしょうか？
誰か教えてください！！
チェレンコフ光で学んだなあ。
水中では群速度が光速より約25％減衰するんだよな。
高速で移動できる黄金聖闘士も、水中では遅くなるということか！！
質量を与えるヒッグス粒子ってそういう理屈だったのね～！
群によって生まれた波が「波長」を持ち、それがもとの光の波長と異なる。
それは人間の目には何の「色」として認識されているのだろう？ 水自体の色？
この色を直接確認するには、横から見る散乱光ではなく、光軸(といって良いのか？)上の直接光を観測する必要がある？
色はどうなるのか、媒質による光の速度の差はなぜ生まれるのか(媒質の電子密度等による？)、側面から散乱光がなぜ見えるのか(打ち消されないのか)等いろいろ興味がわいてきた。
群速度ね。
何となく理解の解像度が高まった気がする。
似ているかはわからないけど指向性スピーカーにパラメトリックスピーカー（だったはず）と言う方式があって、これは同じスピーカーを平行に並べて使用することで干渉により指向性をもたせるものだったはずだけどそれに近いかも？
しかし、
光が電気を励起して再放出する際にあまり加味されるレベルではないとはいえ違う方向にも放出される光があるわけで。
すると、入射時の光と通過時の光ではその群れの数に僅かでも差が出ているんじゃないかな？
実際、現実の照明器具やサーチライト等に有効照射距離が設定されてるのはこれが理由かな？
解説中のbgmの名前を教えてください
光子1個の場合はどうなんだろう
屈折しないのかな
7:02 これがヒットストップですか
群速度という概念難しいです、、これって群速度なら光速を超えることもあるということですか？
大正解
うぽつ
水より電子の割合が多い液体なら、もっと遅く光は進むのでしょうか？
詳しいことは分からんが水中は空気中よりも屈折率が大きい。つまりそういうこと
太陽の中心で発生した光が表面まで到達するのには17万年かかる
@@ringrin大まかな設定なので人によっては100万年だとか言っている人もいるそうですよね。太陽の密度はどこも一定ではないし、平均自由行程の設定で大きく異なってしまいますから。
11:25 水を通すと光の波長が変化して出てくるってこと？紫の単色光が赤になる、みたいに。そんな訳ないと思うけどだれか教えてくれ
青い光を水に入れても、群速度の影響で赤くならないのはなんでなのかがわからんのですよ。
光を入射してはじめと終わりのわずかな時間だけ波が合成されないがそれが短すぎて人間には検知できないから
波と粒子の二重性ってずるいよな。