Разлика между природата на светлината на вълната и частиците

Най- ключова разлика между природата на вълната и частиците на светлината е, че вълновата природа на светлината заявява, че светлината може да се държи като електромагнитна вълна, докато естествената частица на светлината казва, че светлината се състои от частици наречени фотони.

Двойствеността на вълновите частици е концепция в квантовата механика. В него се посочва, че всички частици и квантови образувания имат не само поведение на вълната, но и поведение на частиците. Класическите понятия „вълна” и „частица” не могат напълно да опишат поведението на обекти в квантово мащаб; по този начин теорията за двойствеността на вълната е много важна за това.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е вълновата природа на светлината
3. Какво е естеството на частиците на светлината
4. Паралелно сравнение - вълна срещу частици от светлината в таблична форма
5. Резюме

Какво е вълновата природа на светлината?

Вълната е периодично колебание, чрез което енергията се предава през пространството. Вълновата природа на светлината гласи, че светлината е вид електромагнитна вълна. Хората могат да видят тази вълна. Първата илюстрация на вълновата природа на светлината беше използването на експериментите върху дифракцията и интерференцията.

Производството на светлина е от един от тези два метода - нажежаване или луминесценция. Нажежаването е излъчването на светлина от гореща материя, докато луминесценцията е излъчването на светлина по време на падането на възбудените електрони до нивото на земята..

Фигура 01: Илюстрация на електромагнитни вълни

Светлината, както и всички други електромагнитни вълни, може да пътува през вакуум. Също така, той е периодичен, което означава, че се повтаря редовно както в пространството, така и във времето. Подобно на други вълни, светлината също има дължина на вълната (разстоянието между две вълни), честота (броят на вълните, които се появяват за единица време) и скорост (около 3 х 10⁸ г-ца).

Какво е естеството на частиците на светлината?

Частица е част от материята. Въпреки това, в природата на частиците на светлината, ние наричаме светлинни частици фотони. През 1700 г. сър Айзък Нютон заявява, че светлината е куп частици, защото когато използва призма, за да раздели слънчевата светлина на различни цветове, периферията на създадените сенки е била изключително остра и ясна.

Фигура 02: Концептуална анимация на разсейването на светлината, докато тя пътува през призма

Фотонът е елементарна частица и квант светлина. Можем да изчислим енергията на един фотон чрез уравнението E = hv, където енергията е E, h е константата на Планк и v е скоростта на светлината. Тук увеличаването на интензивността на светлината означава, че сме увеличили броя на фотоните, пресичащи площ за единица време. Освен това фотонът няма маса, но е стабилна частица. Фотонът може да прехвърли енергията си на друга частица по време на взаимодействие.

Каква е разликата между вълновата и частичната природа на светлината?

Двойствеността на вълните-частици е теория, която описва, че светлината има природата на вълната и частиците. Ключовата разлика между природата на вълната и частиците на светлината е, че вълновата природа на светлината обяснява, че светлината може да се държи като електромагнитна вълна, докато естеството на частиците на светлината обяснява, че светлината се състои от частици, наречени фотони.

Освен това, според учените, Франческо Мария Грималди и сър Исак Нютон, които за първи път отбелязаха тези две светлинни натури, Франческо Мария Грималди наблюдаваше дифракцията на светлината и заяви, че светлината има поведение на вълни, докато сър Исак Нютон установява, че когато призма разделя слънчевата светлина на различни цветове, периферията на създадените сенки е била изключително остра и ясна, което го е накарало да заяви естеството на частиците на светлината.

Обобщение - вълна срещу частици природа на светлината

Теорията за двойствеността на вълните-частици е съвременна теория, която заявява, че светлината има едновременно поведение на вълната и частиците. Ключовата разлика между природата на вълната и частиците на светлината е, че вълновата природа на светлината описва, че светлината може да се държи като електромагнитна вълна, докато природата на частиците на светлината описва, че светлината се състои от частици, наречени фотони.

справка:

1. "Вълновата природа на светлината." Химия LibreTexts, Libretexts, 1 юни 2019 г., налични тук.

С любезност на изображенията:

1. "Електромагнитни вълни" от DECHAMMAKL - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia Commons
2. „Концептуална концепция за светлинна дисперсия“ от LucasVB - Собствена работа (Public Domain) чрез Commons Wikimedia