Sự khác biệt giữa sóng và hạt Bản chất của ánh sáng

Các sự khác biệt chính giữa sóng và hạt bản chất của ánh sáng là bản chất sóng của các trạng thái ánh sáng mà ánh sáng có thể hành xử như một sóng điện từ, trong khi bản chất hạt của các trạng thái ánh sáng mà ánh sáng bao gồm các hạt gọi là photon.

Nhị nguyên sóng-hạt là một khái niệm trong cơ học lượng tử. Nó nói rằng tất cả các hạt và thực thể lượng tử không chỉ có hành vi sóng mà còn có hành vi hạt. Các khái niệm về sóng cổ điển và sóng hạt cổ điển có thể mô tả hoàn toàn hành vi của các đối tượng quy mô lượng tử; do đó, lý thuyết lưỡng tính sóng hạt rất quan trọng đối với điều này.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Bản chất sóng của ánh sáng là gì
3. Bản chất hạt của ánh sáng là gì
4. So sánh cạnh nhau - Bản chất sóng và hạt của ánh sáng ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Bản chất sóng là gì?

Sóng là một dao động định kỳ mà năng lượng được truyền qua không gian. Bản chất sóng của ánh sáng nói rằng ánh sáng là một loại sóng điện từ. Con người có thể nhìn thấy làn sóng này. Hình minh họa đầu tiên về bản chất sóng của ánh sáng là sử dụng các thí nghiệm về nhiễu xạ và giao thoa.

Việc sản xuất ánh sáng là từ một trong hai phương pháp này - phát quang hoặc phát quang. Sự phát sáng là sự phát xạ ánh sáng từ vật chất nóng trong khi sự phát quang là sự phát xạ ánh sáng trong quá trình các electron bị kích thích xuống mức năng lượng mặt đất.

Hình 01: Minh họa về sóng điện từ

Ánh sáng, giống như tất cả các sóng điện từ khác, có thể truyền qua chân không. Ngoài ra, nó là định kỳ, có nghĩa là nó được lặp lại thường xuyên trong cả không gian và thời gian. Tương tự như các sóng khác, ánh sáng cũng có bước sóng (khoảng cách giữa hai sóng), tần số (số lượng sóng xảy ra trên một đơn vị thời gian) và tốc độ (khoảng 3 x 10^{số 8} Cô).

Bản chất hạt của ánh sáng là gì?

Một hạt là một phần của vật chất. Tuy nhiên, trong bản chất hạt của ánh sáng, chúng ta gọi các hạt ánh sáng là photon. Vào năm 1700, Sir Isaac Newton đã tuyên bố rằng ánh sáng là một loạt các hạt bởi vì khi ông sử dụng lăng kính để tách ánh sáng mặt trời thành các màu khác nhau, phần ngoại vi của bóng được tạo ra cực kỳ sắc nét và rõ ràng.

Hình 02: Hoạt hình khái niệm về sự tán sắc của ánh sáng khi nó đi qua lăng kính

Một photon là một hạt cơ bản và một lượng tử ánh sáng. Chúng ta có thể tính năng lượng của một photon thông qua phương trình E = hv trong đó năng lượng là E, h là hằng số Planck và v là tốc độ ánh sáng. Ở đây, việc tăng cường độ ánh sáng có nghĩa là chúng ta đã tăng số lượng photon đi qua một khu vực trên một đơn vị thời gian. Hơn nữa, một photon không có khối lượng, nhưng nó là một hạt ổn định. Một photon có thể chuyển năng lượng của nó sang hạt khác trong quá trình tương tác.

Sự khác biệt giữa sóng và hạt Bản chất của ánh sáng là gì?

Nhị nguyên sóng hạt là một lý thuyết mô tả rằng ánh sáng có cả bản chất sóng và hạt. Sự khác biệt chính giữa sóng và bản chất hạt của ánh sáng là bản chất sóng của ánh sáng giải thích rằng ánh sáng có thể hoạt động như sóng điện từ, trong khi bản chất hạt của ánh sáng giải thích rằng ánh sáng bao gồm các hạt gọi là photon.

Hơn nữa, theo các nhà khoa học, Francesco Maria Grimaldi và Sir Isaac Newton, người đầu tiên ghi nhận hai bản chất ánh sáng này, Francesco Maria Grimaldi đã quan sát sự nhiễu xạ của ánh sáng và nói rằng ánh sáng có hành vi của sóng, trong khi Sir Isaac Newton phát hiện ra rằng khi một lăng kính phân chia ánh sáng mặt trời thành các màu khác nhau, ngoại vi của các bóng được tạo ra cực kỳ sắc nét và rõ ràng khiến anh ta nói lên bản chất hạt của ánh sáng.

Tóm tắt - Sóng vs Hạt Bản chất của Ánh sáng

Lý thuyết lưỡng tính sóng hạt là một lý thuyết hiện đại nói rằng ánh sáng có cả hành vi sóng và hạt. Sự khác biệt chính giữa sóng và bản chất hạt của ánh sáng là bản chất sóng của ánh sáng mô tả rằng ánh sáng có thể hoạt động như sóng điện từ, trong khi bản chất hạt của ánh sáng mô tả rằng ánh sáng bao gồm các hạt gọi là photon.

Tài liệu tham khảo:

1. Thiên đường sóng của ánh sáng. Hóa học LibreTexts, Libretexts, ngày 1 tháng 6 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Sóng điện từ Hồi giáo bởi DECHAMMAKL - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
2. Khái niệm phân tán ánh sáng Ánh sáng của Lucas By LucasVB - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia