Ključna razlika med valovno in delčno naravo svetlobe je v tem, da valovna narava svetlobe navaja, da se lahko svetloba obnaša kot elektromagnetno valovanje, medtem ko delna narava svetlobe navaja, da je svetloba sestavljena iz delcev, imenovanih fotoni.
Dvojnost val-delec je koncept v kvantni mehaniki. Navaja, da se vsi delci in kvantne entitete ne obnašajo le valovno, ampak tudi obnašajo delce. Klasični koncepti "valov" in "delcev" ne morejo popolnoma opisati obnašanja objektov na kvantnem merilu; zato je za to zelo pomembna teorija dualnosti val-delec.
Kaj je valovna narava svetlobe?
Valovanje je periodično nihanje, s katerim se energija prenaša skozi prostor. Valovna narava svetlobe pravi, da je svetloba vrsta elektromagnetnega valovanja. Ljudje lahko vidimo ta val. Prva ponazoritev valovne narave svetlobe je bila uporaba poskusov o uklonu in interferenci.
Proizvodnja svetlobe je ena od teh dveh metod – žarenje ali luminiscenca. Žarenje je emisija svetlobe iz vroče snovi, medtem ko je luminiscenca emisija svetlobe med padcem vzbujenih elektronov na osnovno energijsko raven.
Slika 01: Ponazoritev elektromagnetnih valov
Svetloba, tako kot vsi drugi elektromagnetni valovi, lahko potuje skozi vakuum. Poleg tega je periodičen, kar pomeni, da se redno ponavlja v prostoru in času. Podobno kot drugi valovi ima svetloba tudi valovno dolžino (razdalja med dvema valovoma), frekvenco (število valov, ki se pojavijo na časovno enoto) in hitrost (približno 3 x 108 m /s).
Kaj je delčna narava svetlobe?
Delec je del snovi. Vendar pa v delčni naravi svetlobe svetlobne delce imenujemo fotoni. Leta 1700 je sir Isaac Newton izjavil, da je svetloba kup delcev, ker ko je uporabil prizmo za razdelitev sončne svetlobe v različne barve, je bil rob ustvarjenih senc izjemno oster in jasen.
Slika 02: Konceptualna animacija disperzije svetlobe, ko potuje skozi prizmo
Foton je osnovni delec in kvant svetlobe. Energijo fotona lahko izračunamo z enačbo E=hv, kjer je energija E, h Planckova konstanta in v svetlobna hitrost. V tem primeru povečanje intenzivnosti svetlobe pomeni, da smo povečali število fotonov, ki prečkajo območje na časovno enoto. Poleg tega foton nima mase, je pa stabilen delec. Foton lahko med interakcijo prenese svojo energijo na drug delec.
Kakšna je razlika med naravo valov in delcev svetlobe?
Dvojnost valov in delcev je teorija, ki opisuje, da ima svetloba valovno in delčno naravo. Ključna razlika med valovno in delčno naravo svetlobe je v tem, da valovna narava svetlobe pojasnjuje, da se svetloba lahko obnaša kot elektromagnetno valovanje, medtem ko delna narava svetlobe pojasnjuje, da je svetloba sestavljena iz delcev, imenovanih fotoni.
Še več, po mnenju znanstvenikov Francesca Marie Grimaldija in Sira Isaaca Newtona, ki sta prva opazila ti dve naravi svetlobe, je Francesco Maria Grimaldi opazoval uklon svetlobe in izjavil, da se svetloba obnaša kot valovanje, medtem ko je Sir Isaac Newton ugotovil, da ko prizma razdeli sončno svetlobo v različne barve, je obrobje ustvarjenih senc izjemno ostro in jasno, kar ga je pripeljalo do ugotovitve delčne narave svetlobe.
Povzetek – Narava svetlobe val proti delcem
Teorija dvojnosti valov in delcev je sodobna teorija, ki pravi, da se svetloba obnaša tako valovno kot delčno. Ključna razlika med valovno in delčno naravo svetlobe je v tem, da valovna narava svetlobe opisuje, da se svetloba lahko obnaša kot elektromagnetno valovanje, medtem ko delna narava svetlobe opisuje, da je svetloba sestavljena iz delcev, imenovanih fotoni.
