Kľúčový rozdiel medzi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je v tom, že elektromagnetické vlny majú s nimi spojené elektrické a magnetické polia, zatiaľ čo vlny hmoty nemajú žiadne elektrické alebo magnetické pole.
Vlna je narušenie poľa, pri ktorom fyzikálny atribút opakovane osciluje v každom bode alebo sa šíri z každého bodu do susedných bodov. Elektromagnetické vlny a vlny hmoty sú dva typy takýchto vĺn. Navyše, všetka hmota sa môže správať ako vlna. A tento koncept prvýkrát navrhol Louis De Broglie, čo viedlo k pomenovaniu týchto vĺn aj ako „Broglieho vlny“.
Čo je elektromagnetická vlna?
Elektromagnetická vlna je typ vlny, ktorá sa šíri priestorom a prenáša elektromagnetickú žiarivú energiu. Tieto vlny sa šíria rýchlosťou svetla vo vákuu. Typy elektromagnetických vĺn zahŕňajú rádiové vlny, mikrovlny, infračervené lúče, viditeľné svetlo, UV lúče atď. Okrem toho môžeme tieto elektromagnetické vlny charakterizovať pomocou vlnovej dĺžky, frekvencie alebo energie.
Obrázok 01: Elektromagnetická vlna zobrazujúca kolmé elektrické a magnetické polia
Tieto elektromagnetické vlny majú elektrické aj magnetické zložky. Tu vidíme, že oscilácia elektrického a magnetického poľa je na seba kolmá a osciluje v smere šírenia vlny.
Elektromagnetická vlna navyše pozostáva z kvánt nazývaných „fotóny“. Fotón nemá hmotnosť, ale má relativistickú hmotnosť; gravitácia teda môže ovplyvniť tieto fotóny rovnako ako normálna hmota. Keď atómu poskytneme energiu, elektróny sa môžu pohybovať na vysokých energetických úrovniach, ale keďže stav s vyššou energiou je nestabilný, elektróny sa vrátia späť do nižších energetických stavov a uvoľnia fotóny. Tento incident teda môže spôsobiť elektromagnetické žiarenie. Pomocou tohto princípu môžeme získať emisné spektrá pre chemické prvky a určiť energetické úrovne týchto atómov.
Čo je to vlna hmoty?
Vlny hmoty sú vlny, ktoré pozostávajú z častíc. Tieto vlny však nie sú spojené s elektrickými a magnetickými poľami. Na rozdiel od elektromagnetických vĺn sa tieto hmotné vlny skladajú z častíc (ktoré majú hmotnosť a objem). Všetka hmota sa teda môže správať ako vlna.
Obrázok 02: Ukážka vlnenia hmoty pri difrakcii elektrónov
Koncept vĺn hmoty prvýkrát navrhol Louis De Broglie, čo viedlo k pomenovaniu týchto vĺn tiež ako „Broglieho vlny“.
Aký je rozdiel medzi elektromagnetickou vlnou a hmotnou vlnou?
Elektromagnetické vlny sú typom vĺn, ktoré sa šíria priestorom a nesú elektromagnetickú žiarivú energiu, zatiaľ čo vlny hmoty sú vlny, ktoré pozostávajú z častíc. Kľúčový rozdiel medzi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je teda v tom, že elektromagnetické vlny majú s nimi spojené elektrické a magnetické polia, zatiaľ čo vlny hmoty nemajú žiadne spojené elektrické alebo magnetické pole.
Ako ďalší dôležitý rozdiel medzi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty môžeme povedať, že elektromagnetická vlna pozostáva z fotónov (ktoré nemajú hmotnosť ani objem), zatiaľ čo vlna hmoty obsahuje častice (ktoré majú hmotnosť a objem).
Informačná grafika uvedená nižšie zobrazuje ďalšie porovnania súvisiace s rozdielom medzi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty.
Zhrnutie – Elektromagnetická vlna verzus hmotná vlna
Elektromagnetické vlny a vlny hmoty sa od seba líšia niekoľkými spôsobmi. Kľúčový rozdiel medzi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je v tom, že elektromagnetické vlny majú s nimi spojené elektrické a magnetické polia (čo viedlo k pomenovaniu týchto vĺn), zatiaľ čo vlny hmoty nemajú žiadne pridružené elektrické alebo magnetické pole.
