Forskellen mellem bølgen og partiklen af ​​lys

Det vigtigste forskel mellem bølgen og partiklen af ​​lys er, at lysets bølgekarakter angiver, at lys kan opføre sig som en elektromagnetisk bølge, mens lysets partikelkarakter angiver, at lys består af partikler kaldet fotoner.

Wave-partikel dualitet er et koncept i kvantemekanik. Det siger, at alle partikler og kvanteenheder ikke kun har en bølgemæssig adfærd, men også en partikelopførsel. De klassiske "bølge-" og "partikel" -begreber kan ikke fuldstændigt beskrive opførelsen af ​​objekter i kvanteskala; således er bølgefartikel-dualitetsteorien meget vigtig for dette.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er bølgenatur af lys
3. Hvad er lysets partikelart
4. Sammenligning side ved side - Wave vs partikelens natur i tabelform
5. Resume

Hvad er lysets bølgenatur?

En bølge er en periodisk svingning, hvormed energi overføres gennem rummet. Lysets bølgenatur angiver, at lyset er en type elektromagnetisk bølge. Mennesker kan se denne bølge. Den første illustration af bølgen af ​​lyset brugte eksperimenterne til diffraktion og interferens.

Produktionen af ​​lys er fra en af ​​disse to metoder - glød eller luminescens. Glødelampe er emission af lys fra varmt stof, mens luminescens er emission af lys under faldet af ophidsede elektroner til jordens energiniveau.

Figur 01: En illustration af elektromagnetiske bølger

Lys, som det samme som alle andre elektromagnetiske bølger, kan bevæge sig 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 forekommer pr. Enhedstid) og en hastighed (ca. 3 x 10⁸ Frk).

Hvad er lysets partikelart?

En partikel er en del af materien. I lysets partikelkarakter kalder vi imidlertid lyspartikler fotoner. I 1700 sagde 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, når den rejser gennem et prisme

En foton er en elementær partikel og et kvantitet af lys. Vi kan beregne en fotons energi via ligningen E = hv, hvor energi er E, h er Plancks konstant og v er lysets hastighed. Her betyder øget lysintensitet, at vi har øget antallet af fotoner, der krydser et område pr. Enhedstid. 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 bølgen og partiklen af ​​lys?

Wave-particle dualitet er en teori, der beskriver, at lys har både bølge- og partikelkarakter. Den centrale forskel mellem lysets bølge- og partikelkarakter er, at lysets bølgekarakter forklarer, at lys kan opføre sig som en elektromagnetisk bølge, mens lysets partikelkarakter forklarer, at lys består af partikler kaldet fotoner.

Ifølge forskerne Francesco Maria Grimaldi og Sir Isaac Newton, der først bemærkede disse to naturer af lys, observerede Francesco Maria Grimaldi lysdiffraktionen og sagde, at lys har bølgeres opførsel, mens Sir Isaac Newton fandt, at når et prisme opdeler sollys i forskellige farver, periferien af ​​de skabte skygger var ekstremt skarp og klar, hvilket førte ham til at anføre lysets partikel karakter.

Resume - Wave vs Particle Nature of Light

Wave-partikel dualitetsteori er en moderne teori, der siger, at lys har både bølge- og partikeladfærd. Den vigtigste forskel mellem lysets bølge- og partikelkarakter er, at lysets bølgekarakter beskriver, at lys kan opføre sig som en elektromagnetisk bølge, mens lysets partikelkarakter beskriver, at lys består af partikler kaldet fotoner.

Reference:

1. "Lysets bølgelighed." Kemi LibreTexts, Libretexts, 1. juni 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Elektromagnetiske bølger” Af DECHAMMAKL - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Light dispersion conceptual” Af LucasVB - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia