it[スポンサーリンク]原子スケールの世界では、物質に粒子性と波動性がどちらも現れる。光や電子の波動性は、それらが干渉も回折もできることによって証明された。光や電子の粒子性は、存在を数えられることによって示された。ここはケムステだぞ!化学について語れよ?残念ながら、この記事で扱うのは世間的には物理で取り扱われる話題になります。いえ化学者は分子、原子、あるいは電子を扱う人間です。原子サイズの世界では私たちの日常的な常識に反する現象が見られます。それは波動と粒子の二重性です。この事実は純粋に知的好奇心をくすぐりますし、分子の構造や化学反応を理解するための基礎の基礎にもなります。本記事では、そもそもどうして光が波動として認められたかや、どうして電子が粒子として認められたかについて復習します。これを通じて、波動と粒子とは何かについて考えます。つづいて、光の波動性と電子の粒子性を覆す実験事実へ話を移します。光が粒子のような性格を持つことや、電子が波動のような性格を持つことをそれぞれ説明します。して光は波であると考えられていたの?光は回折し干渉できることが実験により示されていたからです。そもそも波とは空間のなかに伝わる現象を指します[1]。波は足し合わせることができます。具体的には、波形の高低のパターンが重なる時には、波は強め合います。波の高低のパターンが互い違いになるときは、波は弱め合います。この性質は、波の干渉として知られています。波の干渉を「重ね合わせ」という表現で、分子軌道法などを勉強する際に目にするかもしれません。波のもう一つの特徴として、障害物に対してその背後に回り込みながら進むことが挙げられます。この現象は回折として知られています。波の高い部分を線で示しています.では、光の回折と干渉はどのように示されたの?次のような二重スリットの実験において、明暗の干渉模様が観察されました[2]。このことから光は波のように空間を伝わることが示唆されました。