მთავარი განსხვავება სინათლის ტალღურ და ნაწილაკების ბუნებას შორის არის ის, რომ სინათლის ტალღური ბუნება აღნიშნავს, რომ სინათლე შეიძლება მოიქცეს როგორც ელექტრომაგნიტური ტალღა, ხოლო სინათლის ნაწილაკების ბუნება ამბობს, რომ სინათლე შედგება ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება ფოტონები.
ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობა არის კონცეფცია კვანტურ მექანიკაში. იგი აცხადებს, რომ ყველა ნაწილაკს და კვანტურ ერთეულს აქვს არა მხოლოდ ტალღური ქცევა, არამედ ნაწილაკების ქცევაც. კლასიკური „ტალღის“და „ნაწილაკების“ცნებები სრულად ვერ აღწერს კვანტური მასშტაბის ობიექტების ქცევას; ამრიგად, ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობის თეორია ძალიან მნიშვნელოვანია ამისთვის.
რა არის სინათლის ტალღური ბუნება?
ტალღა არის პერიოდული რხევა, რომლითაც ენერგია გადაეცემა სივრცეში. სინათლის ტალღური ბუნება აცხადებს, რომ სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღის ტიპი. ადამიანებს შეუძლიათ დაინახონ ეს ტალღა. სინათლის ტალღური ბუნების პირველი ილუსტრაცია იყო დიფრაქციისა და ჩარევის ექსპერიმენტების გამოყენებით.
სინათლის გამომუშავება ხდება ამ ორიდან ერთ-ერთი მეთოდიდან - ინკანდესცენციის ან ლუმინესცენციის. ინკანდესცენცია არის სინათლის გამოსხივება ცხელი მატერიიდან, ხოლო ლუმინესცენცია არის სინათლის გამოსხივება აღგზნებული ელექტრონების მიწის ენერგიის დონეზე დაცემის დროს.
სურათი 01: ელექტრომაგნიტური ტალღების ილუსტრაცია
სინათლეს, ისევე როგორც ყველა სხვა ელექტრომაგნიტურ ტალღებს, შეუძლია ვაკუუმში გადაადგილება. ასევე, ის პერიოდულია, რაც ნიშნავს, რომ ის რეგულარულად მეორდება როგორც სივრცეში, ასევე დროში.სხვა ტალღების მსგავსად, სინათლეს ასევე აქვს ტალღის სიგრძე (მანძილი ორ ტალღას შორის), სიხშირე (ტალღების რაოდენობა, რომლებიც წარმოიქმნება დროის ერთეულზე) და სიჩქარე (დაახლოებით 3 x 108 მ. /s).
რა არის სინათლის ნაწილაკების ბუნება?
ნაწილაკი არის მატერიის ნაწილი. თუმცა, სინათლის ნაწილაკების ბუნებით, სინათლის ნაწილაკებს ფოტონებს ვუწოდებთ. 1700 წელს სერ ისააკ ნიუტონმა განაცხადა, რომ სინათლე არის ნაწილაკების თაიგულები, რადგან როდესაც მან გამოიყენა პრიზმა მზის შუქის სხვადასხვა ფერად გასაყოფად, შექმნილი ჩრდილების პერიფერია ძალიან მკვეთრი და ნათელი იყო.
სურათი 02: სინათლის დისპერსიის კონცეპტუალური ანიმაცია, როდესაც ის მოგზაურობს პრიზმაში
ფოტონი არის ელემენტარული ნაწილაკი და სინათლის კვანტი. ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ფოტონის ენერგია განტოლების მეშვეობით E=hv, სადაც ენერგია არის E, h არის პლანკის მუდმივი და v არის სინათლის სიჩქარე.აქ სინათლის ინტენსივობის გაზრდა ნიშნავს, რომ ჩვენ გავზარდეთ ფოტონების რაოდენობა, რომლებიც კვეთენ ტერიტორიას დროის ერთეულზე. უფრო მეტიც, ფოტონს არ აქვს მასა, მაგრამ ის არის სტაბილური ნაწილაკი. ფოტონს შეუძლია გადაიტანოს თავისი ენერგია სხვა ნაწილაკზე ურთიერთქმედების დროს.
რა განსხვავებაა სინათლის ტალღასა და ნაწილაკების ბუნებას შორის?
ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობა არის თეორია, რომელიც აღწერს, რომ სინათლეს აქვს როგორც ტალღური, ასევე ნაწილაკების ბუნება. მთავარი განსხვავება სინათლის ტალღურ და ნაწილაკების ბუნებას შორის არის ის, რომ სინათლის ტალღური ბუნება განმარტავს, რომ სინათლე შეიძლება მოიქცეს როგორც ელექტრომაგნიტური ტალღა, ხოლო სინათლის ნაწილაკების ბუნება განმარტავს, რომ სინათლე შედგება ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება ფოტონები.
უფრო მეტიც, მეცნიერების, ფრანჩესკო მარია გრიმალდისა და სერ ისააკ ნიუტონის თანახმად, რომლებმაც პირველად აღნიშნეს სინათლის ეს ორი ბუნება, ფრანჩესკო მარია გრიმალდი დააკვირდა სინათლის დიფრაქციას და თქვა, რომ სინათლეს აქვს ტალღების ქცევა, ხოლო სერ ისააკ ნიუტონი აღმოაჩინა, რომ როდესაც პრიზმა მზის შუქს ყოფს სხვადასხვა ფერებად, შექმნილი ჩრდილების პერიფერია უკიდურესად მკვეთრი და ნათელი იყო, რამაც განაპირობა სინათლის ნაწილაკების ბუნება.
რეზიუმე – ტალღა vs სინათლის ნაწილაკების ბუნება
ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობის თეორია არის თანამედროვე თეორია, რომელიც აცხადებს, რომ სინათლეს აქვს როგორც ტალღური, ასევე ნაწილაკების ქცევა. მთავარი განსხვავება სინათლის ტალღურ და ნაწილაკების ბუნებას შორის არის ის, რომ სინათლის ტალღური ბუნება აღწერს, რომ სინათლე შეიძლება მოიქცეს როგორც ელექტრომაგნიტური ტალღა, მაშინ როდესაც სინათლის ნაწილაკების ბუნება აღწერს, რომ სინათლე შედგება ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება ფოტონები.
