La diferència clau entre la naturalesa ondulatòria i de partícules de la llum és que la naturalesa ondulatòria de la llum indica que la llum pot comportar-se com una ona electromagnètica, mentre que la naturalesa de partícules de la llum indica que la llum està formada per partícules anomenades fotons..
La dualitat ona-partícula és un concepte de la mecànica quàntica. Afirma que totes les partícules i entitats quàntiques no només tenen un comportament ondulatori sinó també un comportament de partícules. Els conceptes clàssics d'"ona" i "partícula" no poden descriure completament el comportament dels objectes a escala quàntica; per tant, la teoria de la dualitat ona-partícula és molt important per a això.
Què és la naturalesa ondulatòria de la llum?
Una ona és una oscil·lació periòdica mitjançant la qual es transmet energia a través de l'espai. La naturalesa ondulatòria de la llum indica que la llum és un tipus d'ona electromagnètica. Els humans poden veure aquesta onada. La primera il·lustració de la naturalesa ondulatòria de la llum va ser utilitzant els experiments de difracció i interferència.
La producció de llum és d'un d'aquests dos mètodes: incandescència o luminescència. La incandescència és l'emissió de llum de la matèria calenta mentre que la luminescència és l'emissió de llum durant la caiguda dels electrons excitats al nivell d'energia terrestre.
Figura 01: una il·lustració d'ones electromagnètiques
La llum, igual que totes les altres ones electromagnètiques, pot viatjar a través del buit. A més, és periòdic, el que significa que es repeteix regularment tant en l'espai com en el temps. Igual que altres ones, la llum també té una longitud d'ona (la distància entre dues ones), freqüència (el nombre d'ones que es produeixen per unitat de temps) i una velocitat (al voltant de 3 x 108 m /s).
Què és la naturalesa de partícules de la llum?
Una partícula és una porció de matèria. Tanmateix, en la naturalesa de partícules de la llum, anomenem fotons de partícules de llum. El 1700, Sir Isaac Newton va afirmar que la llum és un munt de partícules perquè quan va utilitzar un prisma per dividir la llum solar en diferents colors, la perifèria de les ombres creades era extremadament nítida i clara.
Figura 02: animació conceptual de la dispersió de la llum mentre viatja a través d'un prisma
Un fotó és una partícula elemental i un quàntic de llum. Podem calcular l'energia d'un fotó mitjançant l'equació E=hv on l'energia és E, h és la constant de Planck i v és la velocitat de la llum. Aquí, augmentar la intensitat de la llum significa que hem augmentat el nombre de fotons que travessen una àrea per unitat de temps. A més, un fotó no té massa, però és una partícula estable. Un fotó pot transferir la seva energia a una altra partícula durant una interacció.
Quina diferència hi ha entre la naturalesa ondulatòria i de partícules de la llum?
La dualitat ona-partícula és una teoria que descriu que la llum té naturalesa ondulatòria i partícula. La diferència clau entre la naturalesa ondulatòria i de partícules de la llum és que la naturalesa ondulatòria de la llum explica que la llum es pot comportar com una ona electromagnètica, mentre que la naturalesa de partícules de la llum explica que la llum està formada per partícules anomenades fotons..
A més, segons els científics Francesco Maria Grimaldi i Sir Isaac Newton, que van observar per primer cop aquestes dues natures de la llum, Francesco Maria Grimaldi va observar la difracció de la llum i va afirmar que la llum té comportament d'ones, mentre que Sir Isaac Newton va trobar que quan un prisma divideix la llum solar en diferents colors, la perifèria de les ombres creades era extremadament nítida i clara, cosa que el va portar a afirmar la naturalesa de partícules de la llum.
Resum: Onades i partícules de la naturalesa de la llum
La teoria de la dualitat ona-partícula és una teoria moderna que afirma que la llum té un comportament tant ondulat com de partícules. La diferència clau entre la naturalesa ondulatòria i de partícules de la llum és que la naturalesa ondulatòria de la llum descriu que la llum pot comportar-se com una ona electromagnètica, mentre que la naturalesa de partícules de la llum descriu que la llum està formada per partícules anomenades fotons..
