Ključna razlika između talasne i čestične prirode svetlosti je u tome što talasna priroda svetlosti navodi da se svetlost može ponašati kao elektromagnetski talas, dok priroda čestica svetlosti navodi da se svetlost sastoji od čestica zvanih fotoni.
Dualnost talasa i čestica je koncept u kvantnoj mehanici. On kaže da sve čestice i kvantni entiteti imaju ne samo valno ponašanje već i ponašanje čestica. Klasični koncepti “talasa” i “čestica” ne mogu u potpunosti opisati ponašanje objekata na kvantnoj skali; stoga je teorija dualnosti talasa i čestica veoma važna za ovo.
Šta je talasna priroda svjetlosti?
Talas je periodična oscilacija kojom se energija prenosi kroz prostor. Talasna priroda svjetlosti navodi da je svjetlost vrsta elektromagnetnog talasa. Ljudi mogu da vide ovaj talas. Prva ilustracija talasne prirode svetlosti bila je korišćenje eksperimenata na difrakciji i interferenciji.
Proizvodnja svjetlosti je pomoću jednog od ova dva metoda – žarenje ili luminiscencija. Užarenost je emisija svjetlosti iz vruće materije, dok je luminiscencija emisija svjetlosti tokom pada pobuđenih elektrona na energetski nivo zemlje.
Slika 01: Ilustracija elektromagnetnih talasa
Svjetlost, kao i svi drugi elektromagnetski valovi, može putovati kroz vakuum. Takođe je periodičan, što znači da se redovno ponavlja i u prostoru i u vremenu. Slično drugim talasima, svetlost takođe ima talasnu dužinu (udaljenost između dva talasa), frekvenciju (broj talasa koji se javljaju u jedinici vremena) i brzinu (oko 3 x 108 m /s).
Šta je priroda čestica svjetlosti?
Čestica je dio materije. Međutim, u prirodi čestica svjetlosti, svjetlosne čestice nazivamo fotonima. Godine 1700. Sir Isaac Newton je izjavio da je svjetlost gomila čestica jer kada je koristio prizmu da podijeli sunčevu svjetlost u različite boje, periferija stvorenih sjenki 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 jednačine E=hv gdje je energija E, h je Plankova konstanta i v je brzina svjetlosti. Ovdje povećanje intenziteta svjetlosti znači da smo povećali broj fotona koji prelaze područje u jedinici vremena. Štaviše, foton nema masu, ali je stabilna čestica. Foton može prenijeti svoju energiju na drugu česticu tokom interakcije.
Koja je razlika između talasne i čestične prirode svetlosti?
Dualnost talasa i čestica je teorija koja opisuje da svetlost ima i talasnu i čestičnu prirodu. Ključna razlika između talasne i čestične prirode svetlosti je u tome što talasna priroda svetlosti objašnjava da se svetlost može ponašati kao elektromagnetski talas, dok priroda čestica svetlosti objašnjava da se svetlost sastoji od čestica zvanih fotoni.
Štaviše, prema naučnicima, Francesco Maria Grimaldi i Sir Isaac Newton, koji su prvi uočili ove dvije prirode svjetlosti, Francesco Maria Grimaldi je posmatrao difrakciju svjetlosti i izjavio da svjetlost ima ponašanje valova, dok Sir Isaac Newton otkrio je da kada prizma dijeli sunčevu svjetlost u različite boje, periferija stvorenih sjenki bila je izuzetno oštra i jasna što ga je navelo da kaže o prirodi čestica svjetlosti.
Sažetak – Wave vs Particle Nature of Light
Teorija dualnosti talasa i čestica je moderna teorija koja kaže da svetlost ima i talasno i čestično ponašanje. Ključna razlika između talasne i čestične prirode svetlosti je u tome što talasna priroda svetlosti opisuje da se svetlost može ponašati kao elektromagnetski talas, dok priroda čestica svetlosti opisuje da se svetlost sastoji od čestica koje se nazivaju fotoni.
