Kľúčový rozdiel medzi vlnovou a časticovou povahou svetla je ten, že vlnová povaha svetla uvádza, že svetlo sa môže správať ako elektromagnetická vlna, zatiaľ čo časticová povaha svetla uvádza, že svetlo pozostáva z častíc nazývaných fotóny.
Dualita vlny a častíc je pojem v kvantovej mechanike. Uvádza, že všetky častice a kvantové entity majú nielen vlnové správanie, ale aj správanie častíc. Klasické koncepty „vlny“a „častice“nedokážu úplne opísať správanie objektov v kvantovej mierke; preto je teória duality vlny a častíc veľmi dôležitá.
Čo je vlnová povaha svetla?
Vlna je periodická oscilácia, ktorou sa energia prenáša priestorom. Vlnová povaha svetla uvádza, že svetlo je typ elektromagnetického vlnenia. Ľudia môžu vidieť túto vlnu. Prvou ilustráciou vlnovej povahy svetla boli experimenty na difrakcii a interferencii.
Produkcia svetla prebieha jednou z týchto dvoch metód – žiarením alebo luminiscenciou. Žiarovka je emisia svetla z horúcej hmoty, zatiaľ čo luminiscencia je emisia svetla počas pádu excitovaných elektrónov na úroveň zemskej energie.
Obrázok 01: Ilustrácia elektromagnetických vĺn
Svetlo, rovnako ako všetky ostatné elektromagnetické vlny, môže prechádzať cez vákuum. Je tiež periodický, čo znamená, že sa pravidelne opakuje v priestore aj čase. Podobne ako iné vlny má aj svetlo vlnovú dĺžku (vzdialenosť medzi dvoma vlnami), frekvenciu (počet vĺn, ktoré sa vyskytnú za jednotku času) a rýchlosť (približne 3 x 108 m /s).
Čo je časticová povaha svetla?
Častica je časť hmoty. V časticovej povahe svetla však ľahké častice nazývame fotóny. V roku 1700 Sir Isaac Newton uviedol, že svetlo je zhluk častíc, pretože keď použil hranol na rozdelenie slnečného svetla na rôzne farby, okraj vytvorených tieňov bol extrémne ostrý a jasný.
Obrázok 02: Konceptuálna animácia rozptylu svetla pri jeho ceste cez hranol
Fotón je elementárna častica a kvantum svetla. Energiu fotónu môžeme vypočítať pomocou rovnice E=hv, kde energia je E, h je Planckova konštanta a v je rýchlosť svetla. Tu zvýšenie intenzity svetla znamená, že sme zvýšili počet fotónov prechádzajúcich oblasťou za jednotku času. Fotón navyše nemá hmotnosť, ale je to stabilná častica. Fotón môže počas interakcie preniesť svoju energiu na inú časticu.
Aký je rozdiel medzi vlnovou a časticovou povahou svetla?
Dualita vlny a častíc je teória, ktorá opisuje, že svetlo má vlnovú aj časticovú povahu. Kľúčový rozdiel medzi vlnovou a časticovou povahou svetla je ten, že vlnová povaha svetla vysvetľuje, že svetlo sa môže správať ako elektromagnetická vlna, zatiaľ čo časticová povaha svetla vysvetľuje, že svetlo pozostáva z častíc nazývaných fotóny.
Navyše, podľa vedcov Francesca Maria Grimaldiho a Sira Isaaca Newtona, ktorí ako prví zaznamenali tieto dve povahy svetla, Francesco Maria Grimaldi pozoroval difrakciu svetla a uviedol, že svetlo sa správa ako vlny, zatiaľ čo Sir Isaac Newton zistil, že keď hranol rozdelí slnečné svetlo na rôzne farby, okraj vytvorených tieňov bol extrémne ostrý a jasný, čo ho viedlo k vyjadreniu časticovej povahy svetla.
Zhrnutie – Vlnová vs. časticová povaha svetla
Teória duality vlny a častíc je moderná teória, ktorá tvrdí, že svetlo má vlnové aj časticové správanie. Kľúčový rozdiel medzi vlnovou a časticovou povahou svetla je v tom, že vlnová povaha svetla opisuje, že svetlo sa môže správať ako elektromagnetická vlna, zatiaľ čo časticová povaha svetla opisuje, že svetlo pozostáva z častíc nazývaných fotóny.
