Galvenā atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu ir tāda, ka gaismas viļņu raksturs nosaka, ka gaisma var darboties kā elektromagnētiskais vilnis, savukārt gaismas daļiņu raksturs nosaka, ka gaisma sastāv no daļiņām, ko sauc par fotoniem.
Viļņu-daļiņu dualitāte ir kvantu mehānikas jēdziens. Tajā teikts, ka visām daļiņām un kvantu entītijām ir ne tikai viļņu, bet arī daļiņu uzvedība. Klasiskie "viļņu" un "daļiņu" jēdzieni nevar pilnībā aprakstīt kvantu mēroga objektu uzvedību; tāpēc viļņu daļiņu dualitātes teorija ir ļoti svarīga šim nolūkam.
Kas ir gaismas viļņveida daba?
Vilnis ir periodiskas svārstības, ar kurām enerģija tiek pārraidīta caur telpu. Gaismas viļņu raksturs norāda, ka gaisma ir elektromagnētiskā viļņa veids. Cilvēki var redzēt šo vilni. Pirmā gaismas viļņu rakstura ilustrācija bija difrakcijas un traucējumu eksperimenti.
Gaismas radīšana notiek ar vienu no šīm divām metodēm – kvēlspuldzi vai luminiscenci. Kvēlspuldze ir gaismas emisija no karstas vielas, savukārt luminiscence ir gaismas emisija, kad ierosinātie elektroni krīt uz zemes enerģijas līmeni.
Attēls 01: Elektromagnētisko viļņu ilustrācija
Gaisma, tāpat kā visi citi elektromagnētiskie viļņi, var pārvietoties caur vakuumu. Turklāt tas ir periodisks, kas nozīmē, ka tas regulāri atkārtojas gan telpā, gan laikā. Līdzīgi kā citiem viļņiem, gaismai ir arī viļņa garums (attālums starp diviem viļņiem), frekvence (viļņu skaits, kas rodas laika vienībā) un ātrums (apmēram 3 x 108 m /s).
Kas ir gaismas daļiņu daba?
Daļiņa ir matērijas daļa. Tomēr gaismas daļiņu dabā mēs gaismas daļiņas saucam par fotoniem. 1700. gadā sers Īzaks Ņūtons paziņoja, ka gaisma ir daļiņu kopums, jo, izmantojot prizmu, lai sadalītu saules gaismu dažādās krāsās, radīto ēnu perifērija bija ārkārtīgi asa un skaidra.
Attēls 02: Gaismas izkliedes konceptuāla animācija, tai ceļojot caur prizmu
Fotons ir elementāra daļiņa un gaismas kvants. Mēs varam aprēķināt fotona enerģiju, izmantojot vienādojumu E=hv, kur enerģija ir E, h ir Planka konstante un v ir gaismas ātrums. Šeit gaismas intensitātes palielināšana nozīmē, ka esam palielinājuši fotonu skaitu, kas šķērso apgabalu laika vienībā. Turklāt fotonam nav masas, bet tā ir stabila daļiņa. Fotons mijiedarbības laikā var nodot savu enerģiju citai daļiņai.
Kāda ir atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu?
Viļņu-daļiņu dualitāte ir teorija, kas apraksta, ka gaismai ir gan viļņu, gan daļiņu raksturs. Galvenā atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu ir tāda, ka gaismas viļņu raksturs izskaidro, ka gaisma var darboties kā elektromagnētisks vilnis, savukārt gaismas daļiņu raksturs izskaidro, ka gaisma sastāv no daļiņām, ko sauc par fotoniem.
Turklāt, saskaņā ar zinātnieku Frančesko Mariju Grimaldi un seru Īzaku Ņūtonu, kuri pirmo reizi atzīmēja šīs divas gaismas būtības, Frančesko Marija Grimaldi novēroja gaismas difrakciju un norādīja, ka gaismai piemīt viļņu uzvedība, savukārt sers Īzaks Ņūtons atklāja, ka tad, kad prizma sadala saules gaismu dažādās krāsās, radīto ēnu perifērija bija ārkārtīgi asa un skaidra, kas lika viņam noteikt gaismas daļiņu raksturu.
Kopsavilkums - gaismas viļņi pret daļiņām
Viļņu-daļiņu dualitātes teorija ir moderna teorija, kas apgalvo, ka gaismai ir gan viļņu, gan daļiņu uzvedība. Galvenā atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu ir tāda, ka gaismas viļņu raksturs apraksta, ka gaisma var darboties kā elektromagnētisks vilnis, savukārt gaismas daļiņu raksturs raksturo to, ka gaisma sastāv no daļiņām, ko sauc par fotoniem.
