Hullám-részecske kettősség a fény - studopediya
Végén XIX század, azt találták, hogy a fény terjedésével elektromágneses hullámok az űrben. Alapján az általános tulajdonságait hullám folyamatok magyarázható optikai jelenségek, mint az interferencia a fény, diffrakciós fény, fény polarizációs, és mások.
Azonban már a huszadik század a tanulmány a kölcsönhatás a fény és az anyag ilyen optikai jelenségeket észleltek, mint a fotoelektromos hatás, a Compton hatás, fotokémiai reakciók és mások. Megmagyarázni ezeket a jelenségeket elképzelést, hogy a fény terjedésével térben elektromágneses hullámok nem sikerült. Elmagyarázza a fotoelektromos hatás, 1905-ben Einstein javasolt korpuszkuláris elmélet a fény, amely a fejlődő Newton elképzelései fény részecskéken, úgy könnyű, mint egy patak nagyszámú részecskék, úgynevezett fotonok. A foton elmélet a fény könnyen megmagyarázható a mennyiségi és minőségi jellemzői a jelenségek kvantum optika.
Reprezentációi az elektromágneses hullám és részecskeáram ábrázolása kölcsönösen kizárják egymást. A fény hullám egy elektromágneses mező nem lokalizált, elosztott a térben. Térfogatsúly az elektromágneses hullám-energia arányos a négyzetével amplitúdója változhat tetszőlegesen kicsi, vagyis egy folyamatosan. Ellentétben hullám foton a fény részecske egy adott időben lokalizált közelében egy bizonyos ponton a térben és időben mozog az űrben. A fényenergia egy ilyen modell nem változik folyamatosan, de csak diszkrét, fennmaradó mindig többszöröse a minimális dózis (kvantum) energia által hordozott egy foton.
Kiderült, hogy a fény egy anyagi tárgy, amely mind a hullám és a részecske tulajdonságait. A különböző fizikai tulajdonságai ezen folyamatok előfordulhat, hogy különböző mértékben. Bizonyos feltételek mellett, azaz, egy több optikai hatások, fény mutatja a hullám tulajdonságait. Ezekben az esetekben figyelembe kell vennünk, mint a fény elektromágneses hullám. Más optikai jelenségek a fény feltárja korpuszkuláris tulajdonságait. és akkor legyen, mint egy patak fotonok.
Vannak optikai jelenségek, ami magyarázható minőségileg és mennyiségileg, mint egy hullám, vagy a korpuszkuláris nyaláb elméletek. Például, mindkét elméletek adnak ugyanazon arányokat a kifejtett nyomás, amikor a beeső fény annak tartalmára. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy bármely modell, és a hullám, és figyelembe veszi a jelenlétét korpuszkuláris gerenda ilyen anyag tulajdonságokkal rendelkezik, mint az energia, tömeg, lendület.
Tehát, ennek eredményeként a mélyreható jellegére tekintettel a fény, azt találtuk, hogy a fény kettős természete van, az úgynevezett hullám-részecske kettősség a fény. Az egyes objektumok, mint a fény hullám együttműködik a többi - mint részecskefolyam. Annak ellenére, hogy ezek a képek még egymással szemben, egyik kiegészíti a másikat kép. „Ellentétek nem ellentmondás, és add-on” - mondja a mottója a Bohr.
A vita a hullám és korpuszkuláris elmélet a fény nem vezet a végső győzelmet, sem a vereséget egyikük. Ebben a vitában, született egy teljesen új megértése a természet a fény, amely egyesíti ezeket az elméleteket együtt.
A fizika, a fény volt az első objektum vizsgálat kettős, korpuszkuláris hullám természetű. Továbbfejlesztése, a fizika jelentősen bővült az osztály ilyen tárgyak.
Összefoglalva, azt kiemelni, hogy még jobban hullám és részecske-sugár lehet kapcsolni, ha azt feltételezzük, hogy a mozgás a foton statisztikák engedelmeskedik a valószínűség törvényei, amelyek által meghatározott hullám elektromágneses mezőt. Sőt, azt feltételezzük, hogy a tér a amplitúdóját az elektromágneses hullám, azaz, ez határozza meg a intenzitás minden egyes pontot a térben, a valószínűsége, hogy a foton, és ezért a koncentrációja fotonok ezen a ponton a fényáram. Ezután a jelenség az interferencia áthaladó fény egy képernyő két hasíték lehet magyarázni szempontjából a korpuszkuláris elmélet a fény. Ha esik a képernyőn az egyik fény hullám valószínűsége foton találatot különböző pontjain a képernyő ugyanaz, és azt látjuk, hogy egyenletes megvilágítást a képernyőn. Amikor a fény áthalad két hasíték valószínűsége foton hit különböző pontjain a képernyő megváltozik. Azokon a helyeken, ahol az interferencia maximumok, ez a valószínűség drámaian növekszik, és helyenként zavaró minimumok - csökken. Így, a foton fluxus újra elosztják a térben, és ez újraelosztó vezérli a hullám területen.
Ez a módszer kombinálásával korpuszkuláris és a hullám tulajdonságai az anyagi objektumok használatakor hullámok leírjuk a mozgás részecskék, az alapja a kvantummechanika, hogy a bemutató iránymutatások, amely akkor folytassa a következő fejezetekben.