Nøgleforskellen mellem lysets bølge- og partikelnatur er, at lysets bølgenatur angiver, at lys kan opføre sig som en elektromagnetisk bølge, hvorimod lysets partikelnatur angiver, at lys består af partikler kaldet fotoner.
Bølge-partikel dualitet er et koncept inden for kvantemekanik. Den siger, at alle partikler og kvanteenheder ikke kun har en bølgeadfærd, men også en partikeladfærd. De klassiske "bølge" og "partikel" begreber kan ikke fuldstændigt beskrive opførselen af objekter i kvanteskala; bølge-partikel dualitetsteorien er derfor meget vigtig for dette.
Hvad er Wave Nature of Light?
En bølge er en periodisk oscillation, hvorved energi transmitteres gennem rummet. Lysets bølgenatur siger, at lyset er en type elektromagnetisk bølge. Mennesker kan se denne bølge. Den første illustration af lysets bølgenatur var at bruge eksperimenterne med diffraktion og interferens.
Produktionen af lys er fra en af disse to metoder – glødelampe eller luminescens. Glødelampe er emission af lys fra varmt stof, mens luminescens er emission af lys under faldet af exciterede elektroner til jordens energiniveau.
Figur 01: En illustration af elektromagnetiske bølger
Lys, som alle andre elektromagnetiske bølger, kan rejse gennem et vakuum. Det er også periodisk, hvilket betyder, at det gentages regelmæssigt i både rum og tid. I lighed med andre bølger har lys også en bølgelængde (afstanden mellem to bølger), frekvens (antallet af bølger, der opstår pr. tidsenhed) og en hastighed (omkring 3 x 108 m /s).
Hvad er lysets partikelnatur?
En partikel er en del af stof. Men i lysets partikelnatur kalder vi lyspartikler fotoner. I 1700 udt alte Sir Isaac Newton, at lys er en flok partikler, fordi da han brugte et prisme til at opdele sollys i forskellige farver, var periferien af de skabte skygger ekstremt skarp og klar.
Figur 02: Konceptuel animation af lysets spredning, mens det rejser gennem et prisme
En foton er en elementær partikel og en lyskvante. Vi kan beregne energien af en foton via ligningen E=hv hvor energi er E, h er Plancks konstant og v er lysets hastighed. Her betyder forøgelse af lysintensiteten, at vi har øget antallet af fotoner, der krydser et område pr. tidsenhed. Desuden har en foton ingen masse, men den er en stabil partikel. En foton kan overføre sin energi til en anden partikel under en interaktion.
Hvad er forskellen mellem lysets bølge- og partikelnatur?
Bølge-partikel dualitet er en teori, der beskriver, at lys har både bølge- og partikelnatur. Den vigtigste forskel mellem lysets bølge- og partikelnatur er, at lysets bølgenatur forklarer, at lys kan opføre sig som en elektromagnetisk bølge, hvorimod lysets partikelnatur forklarer, at lys består af partikler kaldet fotoner.
Yderligere, ifølge forskerne, Francesco Maria Grimaldi og Sir Isaac Newton, som først bemærkede disse to lysnaturer, observerede Francesco Maria Grimaldi lysets diffraktion og udt alte, at lys har opførsel af bølger, mens Sir Isaac Newton fandt ud af, at når et prisme opdeler sollys i forskellige farver, var periferien af de skabte skygger ekstremt skarp og klar, hvilket fik ham til at angive lysets partikelnatur.
Opsummering – Bølge vs lysets partikelnatur
Bølge-partikel dualitetsteori er en moderne teori, der siger, at lys har både bølge- og partikeladfærd. Den vigtigste forskel mellem lysets bølge- og partikelnatur er, at lysets bølgenatur beskriver, at lys kan opføre sig som en elektromagnetisk bølge, hvorimod lysets partikelnatur beskriver, at lys består af partikler kaldet fotoner.
