Πότε το φως συμπεριφέρεται ως κύμα όταν σωματίδιο;

Το φως παρουσιάζει τόσο ιδιότητες τύπου κύματος όσο και σε σωματίδια, ένα φαινόμενο γνωστό ως δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου . Δεν συμπεριφέρεται ως το ένα ή το άλλο σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές. Αντ 'αυτού, εμφανίζει και τις δύο πτυχές ανάλογα με το πείραμα ή την παρατήρηση. Εδώ είναι μια κατανομή:

Όταν το φως συμπεριφέρεται σαν κύμα:

* διάθλαση: Το φως στρέφεται γύρω από τα εμπόδια, δημιουργώντας πρότυπα παρεμβολής.

* παρεμβολή: Δύο ελαφριά κύματα αλληλεπιδρούν, δημιουργώντας περιοχές εποικοδομητικής και καταστροφικής παρεμβολής, με αποτέλεσμα ελαφρές και σκοτεινές ζώνες.

* πόλωση: Τα ελαφρά κύματα ταλαντεύονται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, η οποία μπορεί να φιλτραριστεί.

* Doppler Effect: Η συχνότητα του φωτός αλλάζει ανάλογα με τη σχετική κίνηση της πηγής και του παρατηρητή, παρόμοια με τα ηχητικά κύματα.

Όταν το φως συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο:

* φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Το φως που χτυπάει μια μεταλλική επιφάνεια μπορεί να εκτοξεύει ηλεκτρόνια, με την ενέργεια των εκτοξευμένων ηλεκτρονίων ανάλογα με τη συχνότητα του φωτός.

* Compton Scattering: Οι ακτίνες Χ που διασκορπίζουν τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονται σαν σωματίδια που συγκρούονται, προκαλώντας μετατόπιση του μήκους κύματος.

* ακτινοβολία μαύρου σώματος: Τα καυτά αντικείμενα εκπέμπουν φως σε ένα συνεχές φάσμα, αλλά η ένταση και η συχνότητα του εκπεμπόμενου φωτός μπορεί να εξηγηθεί με την ανάληψη του φωτός κβαντοποιείται σε πακέτα που ονομάζονται φωτόνια.

Σημαντική σημείωση: Η δυαδικότητα των κυμάτων-σωματιδίων δεν είναι θέμα φωτός "επιλέγοντας" να είναι ένα κύμα ή ένα σωματίδιο. Και οι δύο πτυχές είναι θεμελιώδεις για τη φύση του φωτός. Η συμπεριφορά που παρατηρούμε εξαρτάται από τον τύπο του πειράματος και την αλληλεπίδραση που εξετάζουμε.

Συνοπτικά, το φως δεν αλλάζει μεταξύ ενός κύματος και ενός σωματιδίου. Εμφανίζει ταυτόχρονα και τις δύο ιδιότητες και η συγκεκριμένη εκδήλωση που παρατηρούμε εξαρτάται από την πειραματική ρύθμιση και τις εμπλεκόμενες αλληλεπιδράσεις.