Το φως συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο ή κύμα;
Εδώ είναι μια κατανομή:
Συμπεριφορά που μοιάζει με κύμα:
* διάθλαση: Το φως στρέφεται γύρω από τις γωνίες και εξαπλώνεται όταν περνάει από στενά ανοίγματα. Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό των κυμάτων.
* παρεμβολή: Όταν τα δύο φωτεινά κύματα συναντιούνται, μπορούν να παρεμβαίνουν μεταξύ τους, δημιουργώντας πρότυπα εποικοδομητικής και καταστροφικής παρεμβολής. Και πάλι, αυτό είναι ένα φαινόμενο κύματος.
* πόλωση: Το φως μπορεί να είναι πολωμένο, πράγμα που σημαίνει ότι οι ταλαντώσεις του περιορίζονται σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο. Αυτό είναι επίσης χαρακτηριστικό των κυμάτων.
Συμπεριφορά που μοιάζει με σωματίδια:
* φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Όταν το φως χτυπά μια μεταλλική επιφάνεια, μπορεί να εκτοξεύσει ηλεκτρόνια, αλλά μόνο αν το φως έχει αρκετή ενέργεια. Αυτό υποδηλώνει ότι το φως αποτελείται από διακριτά πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια.
* Compton Scattering: Όταν το φως αλληλεπιδρά με ηλεκτρόνια, μπορεί να διασκορπιστεί σαν σωματίδιο. Η ποσότητα ενέργειας που χάθηκε από το φως εξαρτάται από τη γωνία σκέδασης, γεγονός που υποδηλώνει και πάλι μια αλληλεπίδραση που μοιάζει με σωματίδια.
Λοιπόν, πώς μπορεί το φως να είναι ένα κύμα και ένα σωματίδιο;
Αυτό είναι ένα θεμελιώδες μυστήριο της κβαντικής μηχανικής. Η δυαδικότητα των κυμάτων-σωματιδίων δεν είναι μια αντίφαση, αλλά μάλλον μια θεμελιώδης πτυχή της φύσης του φωτός. Σημαίνει ότι το φως μπορεί να παρουσιάζει τόσο ιδιότητες που μοιάζουν με κύμα όσο και από σωματίδια, ανάλογα με το πείραμα και τον τρόπο με τον οποίο παρατηρείται.
Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:
Το φως δεν είναι στην πραγματικότητα κύμα ή σωματίδιο με την κλασσική έννοια. Είναι κάτι εντελώς διαφορετικό, ένα κβαντικό φαινόμενο που μπορεί να εμφανίσει τόσο τα χαρακτηριστικά που μοιάζουν με κύματα όσο και τα σωματίδια ανάλογα με την κατάσταση.
