Γιατί οι επιστήμονες περιγράφουν το φως τόσο ως σωματίδια όσο και με κύμα;
Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί:
Ιδιότητες που μοιάζουν με κύματα του φωτός:
* διάθλαση: Το φως στρέφεται γύρω από τα εμπόδια, δημιουργώντας πρότυπα παρεμβολής. Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό των κυμάτων.
* παρεμβολή: Όταν τα δύο φωτεινά κύματα συναντιούνται, μπορούν να ενισχύσουν ή να ακυρώσουν ο ένας τον άλλον έξω, δημιουργώντας πρότυπα παρεμβολής. Αυτό υποδεικνύει και πάλι συμπεριφορά που μοιάζει με κύμα.
* πόλωση: Το φως μπορεί να είναι πολωμένο, πράγμα που σημαίνει ότι οι ταλαντώσεις του περιορίζονται σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο. Αυτή είναι μια άλλη ιδιότητα των κυμάτων.
Ιδιότητες τύπου σωματιδίου του φωτός:
* φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Το φως μπορεί να χτυπήσει ηλεκτρόνια από τα μέταλλα, με την ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων ανάλογα με τη συχνότητα του φωτός. Αυτό υποδηλώνει ότι το φως είναι κατασκευασμένο από διακριτά πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια.
* Compton Scattering: Όταν το φως συγκρούεται με ηλεκτρόνια, μπορεί να χάσει ενέργεια και να αλλάξει κατεύθυνση, σαν να ήταν σωματίδιο.
* ακτινοβολία μαύρου σώματος: Η κατανομή ενέργειας του φωτός που εκπέμπεται από ένα καυτό αντικείμενο μπορεί να εξηγηθεί με την υποθέτοντας ότι το φως κβαντοποιείται σε πακέτα ενέργειας (φωτόνια).
Η δυαδικότητα:
Το φως δεν είναι στην πραγματικότητα τόσο κύμα όσο και σωματίδιο ταυτόχρονα. Αντ 'αυτού, παρουσιάζει διαφορετικές πτυχές ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά με την ύλη. Μερικές φορές συμπεριφέρεται περισσότερο σαν ένα κύμα, άλλες φορές περισσότερο σαν ένα σωματίδιο.
Η εξήγηση:
Αυτή η δυαδικότητα είναι μια θεμελιώδης πτυχή της κβαντικής μηχανικής. Η κβαντική μηχανική μας λέει ότι το φως (και άλλα σωματίδια) δεν είναι απλά κύματα ή σωματίδια, αλλά μάλλον κάτι πιο περίπλοκο που δεν μπορούμε να απεικονίσουμε πλήρως.
Συνοπτικά, οι επιστήμονες περιγράφουν το φως τόσο ως κύμα όσο και ως σωματίδια, επειδή παρουσιάζει και τους δύο τύπους συμπεριφοράς ανάλογα με την κατάσταση. Αυτή η δυαδικότητα υπογραμμίζει τη σύνθετη φύση του φωτός και τους περιορισμούς της κλασσικής μας κατανόησης του σύμπαντος.
