Atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu

galvenā atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu ir tas, ka gaismas viļņu daba norāda, ka gaisma var izturēties kā elektromagnētisks vilnis, turpretī gaismas daļiņu raksturs norāda, ka gaisma sastāv no daļiņām, kuras sauc par fotoniem.

Viļņu daļiņu dualitāte ir kvantu mehānikas jēdziens. Tajā teikts, ka visām daļiņām un kvantu entītijām ir ne tikai izturēšanās pret viļņiem, bet arī ar daļiņu izturēšanos. Klasiskie “viļņa” un “daļiņu” jēdzieni nevar pilnībā aprakstīt kvantu mēroga objektu izturēšanos; tādējādi viļņu-daļiņu dualitātes teorija tam ir ļoti svarīga.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir gaismas viļņu daba
3. Kas ir gaismas daļiņu daba
4. Salīdzinājums blakus - gaismas viļņu un daļiņu daba tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir gaismas viļņu daba?

Vilnis ir periodiska svārstība, ar kuru enerģija tiek pārraidīta caur kosmosu. Gaismas viļņu raksturs norāda, ka gaisma ir elektromagnētisko viļņu veids. Cilvēki var redzēt šo vilni. Pirmais gaismas viļņu rakstura piemērs bija difrakcijas un traucējumu eksperimenti.

Gaismas iegūšana notiek ar vienu no šīm divām metodēm - kvēlspuldzi vai luminiscenci. Kvēlspuldze ir gaismas izstarošana no karstām vielām, savukārt luminiscence ir gaismas izstarošana, ierosinātajiem elektroniem krītot līdz zemes enerģijas līmenim..

01. attēls. Elektromagnētisko viļņu ilustrācija

Gaisma, tāpat kā visi citi elektromagnētiskie viļņi, var ceļot caur vakuumu. Turklāt tas ir periodisks, kas nozīmē, ka tas tiek regulāri atkārtots 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 (ap 3 x 10⁸ jaunkundze).

Kas ir gaismas daļiņu daba?

Daļiņa ir matērijas daļa. Tomēr gaismas daļiņu dabā gaismas daļiņas saucam par fotoniem. 1700. gadā sers Īzaks Ņūtons paziņoja, ka gaisma ir daļiņu ķekars, jo, kad viņš izmantoja prizmu, lai sadalītu saules gaismu dažādās krāsās, izveidoto ēnu perifērija bija ārkārtīgi asa un skaidra..

Attēls 02: Gaismas izkliedes konceptuālā animācija, pārvietojoties caur prizmu

Fotons ir elementāra daļiņa un gaismas kvants. Fotona enerģiju var aprēķināt, izmantojot vienādojumu E = hv, kur enerģija ir E, h ir Planka konstante un v ir gaismas ātrums. Gaismas intensitātes palielināšana nozīmē, ka mēs esam palielinājuši fotonu skaitu, kas šķērso laukumu 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 divdabība 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 to, ka gaisma var izturēties kā elektromagnētisks vilnis, turpretī gaismas daļiņu raksturs izskaidro, ka gaisma sastāv no daļiņām, kuras sauc par fotoniem.

Turklāt saskaņā ar zinātnieku Frančesko Marijas Grimaldi un sera Īzaka Ņūtona vārdiem, kuri pirmoreiz atzīmēja šos abus gaismas veidus, Frančesko Marija Grimaldi novēroja gaismas difrakciju un paziņoja, ka gaismai ir viļņu izturēšanās, savukārt sers Īzaks Ņūtons atklāja, ka prizmas laikā sadala saules gaismu dažādās krāsās, izveidoto ēnu perifērija bija ārkārtīgi asa un skaidra, kas lika viņam noteikt gaismas daļiņu raksturu.

Kopsavilkums - gaismas vilnis pret daļiņām

Viļņu-daļiņu dualitātes teorija ir moderna teorija, kas norāda, ka gaismai ir gan viļņu, gan daļiņu uzvedība. Galvenā atšķirība starp gaismas viļņu un daļiņu raksturu ir tāda, ka gaismas viļņu raksturs raksturo to, ka gaisma var izturēties kā elektromagnētisks vilnis, turpretī gaismas daļiņu raksturs raksturo to, ka gaisma sastāv no daļiņām, kuras sauc par fotoniem.

Atsauce:

1. “Gaismas viļņu daba.” Ķīmija LibreTexts, Libretexts, 2019. gada 1. jūnijs, pieejama šeit.

Attēla pieklājība:

1. DECHAMMAKL “Elektromagnētiskie viļņi” - Savs darbs (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. LucasVB “gaismas izkliedes koncepcija” - paša darbs (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia