実験室でできる簡単な実験
光の粒子性の検証
LEDにファンクション・ジェネレーターで電流を流してその光を光電子増倍管で検出する。 光量の多い時には、回路に入力する電圧に対して光電子増倍管で検出される信号は比例関係にあり、出力波形は入力波形を反映したものになる。 しかし、光量を少なくしていきゼロに近づくと光電子増倍管からの出力は入力波形とは異なり、ゼロ付近に分布しつつ突発的に信号がスパイクとして現れるようになる。
- 入力電圧が大きい時に、出力が入力に対して連続的に変化することを確認する。
- 入力電圧を小さくしたときに出力に見えるスパイクの原因を考察する。
- LED側における発光過程に原因があるか、光電子増倍管の特性に原因があるかを考える。
- それぞれの原因について検証を試みる。
- スパイクの数を数えて、入力波形とスパイクの密度の相関を求める。
- 実験結果をどのように解釈できるか考える。
- 光の性質について実験結果から分かった内容を説明する。
2014年12月21日 科学への誘いセミナーで実施
資料： 2014科学への誘い.pdf
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