Ključna razlika između valne i čestične prirode svjetlosti je u tome što valna priroda svjetlosti kaže da se svjetlost može ponašati kao elektromagnetski val, dok čestična priroda svjetlosti kaže da se svjetlost sastoji od čestica koje se nazivaju fotoni.
Dualnost val-čestica koncept je u kvantnoj mehanici. Kaže da sve čestice i kvantni entiteti imaju ne samo valno ponašanje, već i ponašanje čestica. Klasični koncepti "vala" i "čestice" ne mogu u potpunosti opisati ponašanje objekata kvantne skale; stoga je teorija dualnosti val-čestica vrlo važna za ovo.
Što je valna priroda svjetlosti?
Val je periodički titraj kojim se energija prenosi kroz prostor. Valna priroda svjetlosti kaže da je svjetlost vrsta elektromagnetskog vala. Ljudi mogu vidjeti ovaj val. Prva ilustracija valne prirode svjetlosti bila je korištenje eksperimenata o difrakciji i interferenciji.
Proizvodnja svjetlosti je jedna od ove dvije metode – žarenje ili luminiscencija. Užarenost je emisija svjetlosti iz vruće materije dok je luminiscencija emisija svjetlosti tijekom pada pobuđenih elektrona na osnovnu energetsku razinu.
Slika 01: Ilustracija elektromagnetskih valova
Svjetlost, kao i svi drugi elektromagnetski valovi, može putovati kroz vakuum. Također, periodičan je, što znači da se redovito ponavlja i u prostoru i u vremenu. Slično drugim valovima, svjetlost također ima valnu duljinu (udaljenost između dva vala), frekvenciju (broj valova koji se javljaju u jedinici vremena) i brzinu (oko 3 x 108 m /s).
Što je čestična priroda svjetlosti?
Čestica je dio materije. Međutim, u čestičnoj prirodi svjetlosti, čestice svjetlosti nazivamo fotonima. Godine 1700. Sir Isaac Newton izjavio je da je svjetlost hrpa čestica jer kada je upotrijebio prizmu da razdvoji sunčevu svjetlost u različite boje, periferija stvorenih sjena bila je izuzetno oštra i jasna.
Slika 02: Konceptualna animacija disperzije svjetlosti dok putuje kroz prizmu
Foton je elementarna čestica i kvant svjetlosti. Energiju fotona možemo izračunati pomoću jednadžbe E=hv gdje je energija E, h je Planckova konstanta, a v je brzina svjetlosti. Ovdje povećanje intenziteta svjetlosti znači da smo povećali broj fotona koji prelaze područje po jedinici vremena. Štoviše, foton nema masu, ali je stabilna čestica. Foton može prenijeti svoju energiju na drugu česticu tijekom interakcije.
Koja je razlika između valne i čestične prirode svjetlosti?
Valno-čestična dvojnost je teorija koja opisuje da svjetlost ima i valnu i čestičnu prirodu. Ključna razlika između valne i čestične prirode svjetlosti je u tome što valna priroda svjetlosti objašnjava da se svjetlost može ponašati kao elektromagnetski val, dok čestična priroda svjetlosti objašnjava da se svjetlost sastoji od čestica koje se nazivaju fotoni.
Štoviše, prema znanstvenicima, Francesco Maria Grimaldi i Sir Isaac Newton, koji su prvi primijetili ove dvije prirode svjetlosti, Francesco Maria Grimaldi promatrao je difrakciju svjetlosti i izjavio da se svjetlost ponaša kao valovi, dok je Sir Isaac Newton otkrio je da kada prizma dijeli sunčevu svjetlost u različite boje, periferija stvorenih sjena bila je izuzetno oštra i jasna što ga je navelo da ustvrdi čestičnu prirodu svjetlosti.
Sažetak – valna nasuprot čestične prirode svjetlosti
Teorija dualnosti val-čestica moderna je teorija koja tvrdi da svjetlost ima i valna i čestična ponašanja. Ključna razlika između valne i čestične prirode svjetlosti je u tome što valna priroda svjetlosti opisuje da se svjetlost može ponašati kao elektromagnetski val, dok čestična priroda svjetlosti opisuje da se svjetlost sastoji od čestica koje se nazivaju fotoni.
