Forskel mellem elektromagnetisk bølge og materiebølge

Det vigtigste forskel mellem elektromagnetisk bølge og stofbølge er, at elektromagnetiske bølger har elektriske og magnetiske felter forbundet med dem, mens stofbølgerne ikke har nogen tilknyttet elektrisk eller magnetisk felt.

Wave er en forstyrrelse af et felt, hvor en fysisk attribut svinger gentagne gange på hvert punkt eller forplanter sig fra hvert punkt til tilstødende punkter. Elektromagnetiske bølger og stofbølger er to typer af sådanne bølger. Desuden kan al materie opføre sig som en bølge. Og dette koncept blev først foreslået af Louis De Broglie, hvilket førte til at navngive disse bølger også som "Broglie-bølger".

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er elektromagnetisk bølge 
3. Hvad er Matter Wave
4. Sammenligning side ved side - Elektromagnetisk bølge vs stofbølge i tabelform
5. Resume

Hvad er elektromagnetisk bølge?

En elektromagnetisk bølge er en type bølge, der bevæger sig gennem rummet og bærer elektromagnetisk strålingsenergi. Disse bølger formerer sig med lysets hastighed i et vakuum. Typer af elektromagnetiske bølger inkluderer radiobølger, mikrobølger, infrarøde stråler, synligt lys, UV-stråler osv. Desuden kan vi karakterisere disse elektromagnetiske bølger ved hjælp af bølgelængde, frekvens eller energi.

Figur 01: En elektromagnetisk bølge, der viser de vinkelrette elektriske og magnetiske felter

Disse elektromagnetiske bølger har både elektriske og magnetiske komponenter. Her kan vi se svingningen af ​​elektriske og magnetiske felter vinkelret på hinanden og svinge i retning af bølgens udbredelse.

Derudover består en elektromagnetisk bølge af kvanta kaldet ”fotoner”. En foton har ingen masse, men har en relativistisk masse; således kan tyngdekraften påvirke disse fotoner ligesom normal stof. Når vi leverer energi til et atom, kan elektronerne bevæge sig til høje energiniveauer, men da den højere energitilstand er ustabil, falder elektronerne tilbage til lavere energitilstander og frigiver fotoner. Derfor kan denne hændelse producere elektromagnetisk stråling. Ved hjælp af dette princip kan vi opnå emissionsspektre for kemiske elementer og bestemme energieniveauerne for disse atomer.

Hvad er Matter Wave?

Materiale bølger er de bølger, der består af partikler. Disse bølger er imidlertid ikke forbundet med elektriske og magnetiske felter. I modsætning til elektromagnetiske bølger består disse stofbølger af partikler (som har en masse og et volumen). Således kan al materie opføre sig som en bølge.

Figur 02: Demonstration af en materiebølge i diffraktion af elektroner

Materialebølgekonceptet blev først foreslået af Louis De Broglie, hvilket førte til at navngive disse bølger også som "Broglie-bølger".

Hvad er forskellen mellem elektromagnetisk bølge og materiebølge?

Elektromagnetiske bølger er en type bølge, der bevæger sig gennem rummet og bærer elektromagnetisk strålende energi, mens materiebølger er de bølger, der består af partikler. Så den vigtigste forskel mellem elektromagnetisk bølge og materiebølge er, at elektromagnetiske bølger har elektriske og magnetiske felter forbundet med dem, mens materiebølger ikke har noget tilknyttet elektrisk eller magnetisk felt.

Som en anden vigtig forskel mellem elektromagnetisk bølge og materiebølge kan vi desuden sige, at elektromagnetisk bølge består af fotoner (som ikke har nogen masse eller volumen), mens materiebølgen indeholder partikler (som har masse og volumen).

Nedenstående infografik viser flere sammenligninger relateret til forskellen mellem elektromagnetisk bølge og materiebølge.

Resume - Elektromagnetisk bølge vs Matter Wave

Elektromagnetiske bølger og stofbølger er forskellige fra hinanden på flere måder. Den vigtigste forskel mellem elektromagnetisk bølge og materiebølge er, at elektromagnetiske bølger har elektriske og magnetiske felter forbundet med dem (hvilket har ført til at navngive disse bølger som sådan), mens materiebølger ikke har noget tilknyttet elektrisk eller magnetisk felt.

Reference:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Definition af elektromagnetisk stråling." ThoughtCo, 27. januar, 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Onde electromagnetique” af SuperManu - Self, baseret på Image: Onde electromagnetique.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Wave-particle dualitet” Af Thierry Dugnolle - Eget arbejde (CC0) via Commons Wikimedia