آیا نور ذره یا موج است؟

ساخت وبلاگ

ماهیت دقیق نور مرئی ، رمز و راز است که قرن ها انسان را متعجب کرده است ، و بسیاری از دانشمندان و فیلسوفان در تلاشند تا به این سؤال پاسخ دهند: آیا نور ذره یا موج است؟

دانشمندان یونانی از نظم و انضباط باستانی فیثاغوریان فرض کردند که هر شیء قابل مشاهده یک جریان پایدار از ذرات را منتشر می کند ، در حالی که ارسطو نتیجه گرفت که نور به روشی شبیه به امواج در اقیانوس سفر می کند. حتی اگر این ایده ها دستخوش بسیاری از تغییرات و میزان قابل توجهی از تکامل در طول زمان شده باشند ، جوهر اختلافات ایجاد شده توسط فیلسوفان یونانی تا به امروز باقی مانده است.

Illustration showing light as particles and waves

نظریه نور: ذرات یا موج؟

یک دیدگاه نور را به عنوان موج مانند در طبیعت پیش بینی می کند ، و انرژی هایی را تولید می کند که از طریق فضا به روشی شبیه به موج های پخش شده در سطح یک حوضچه هنوز پس از آشفتگی توسط یک سنگ افتاده ، می شود. نمای مخالف معتقد است که نور از یک جریان ثابت از ذرات تشکیل شده است ، دقیقاً مانند قطرات ریز آب که از نازل شیلنگ باغ پاشیده شده است.

در طی چند قرن گذشته ، این اجماع با یک دیدگاه غالب برای یک دوره زمانی غالب شده است ، که فقط توسط شواهد برای دیگری واژگون می شود. فقط در دهه های اول قرن بیستم شواهد قانع کننده ای به اندازه کافی جمع آوری شده برای ارائه پاسخ جامع بود و در کمال تعجب همه ، هر دو نظریه درست بودند - حداقل تا حدودی.

در اوایل قرن 18 ، استدلال در مورد ماهیت نور ، جامعه علمی را به اردوگاه های تقسیم شده تبدیل کرده بود که با اعتبار و اعتبار نظریه های مورد علاقه خود جنگیدند. یک گروه از دانشمندان ، که در تئوری موج مشترک بودند ، استدلال های خود را در مورد اکتشافات کریستیا هویگنز هلندی محور قرار دادند. اردوگاه مقابل آزمایش های منشور سر ایزاک نیوتن را اثبات کرد که نور به عنوان دوش ذرات حرکت می کند ، هر کدام در یک خط مستقیم حرکت می کنند تا زمانی که از آن جدا شود ، جذب شود ، بازتاب یابد ، پراکنده یا آشفته شود.

اگرچه به نظر می رسید که نیوتن ، در مورد نظریه اجباری خود در مورد ماهیت نور شک و تردید دارد ، اما اعتبار وی در جامعه علمی آنقدر وزن داشت که طرفداران وی تمام شواهد دیگر را در طول نبردهای وحشیانه خود نادیده گرفتند.

Portraits showing pioneers in visible light physics, Isaac Newton and Christiaan Huygens

نظریه Huygens در مورد شکست نور ، بر اساس مفهوم ماهیت موج مانند نور ، اظهار داشت که سرعت نور در هر ماده ای به طور معکوس با ضریب شکست آن متناسب است. به عبارت دیگر ، Huygens فرض کرد که هرچه نور بیشتر توسط یک ماده "خم" شده یا از بین می رود ، کندتر حرکت می کند در حالی که در آن ماده می رود. پیروان وی نتیجه گرفتند که اگر نور از یک جریان ذرات تشکیل شده باشد ، اثر متضاد رخ می دهد زیرا نور وارد یک محیط متراکم تر توسط مولکول ها در محیط جذب می شود و به جای کاهش سرعت ، افزایش می یابد.

اگرچه راه حل مناسب برای این استدلال اندازه گیری سرعت نور در مواد مختلف مانند هوا و شیشه است ، اما دستگاه های دوره به این کار مربوط نمی شدند. به نظر می رسد نور بدون در نظر گرفتن مطالبی که از طریق آن عبور می کند با همان سرعت حرکت می کند. بیش از 150 سال گذشته قبل از اینکه سرعت نور با دقت کافی اندازه گیری شود تا ثابت کند که نظریه Huygens صحیح است.

علیرغم شهرت بسیار مورد توجه سر اسحاق نیوتن ، بسیاری از دانشمندان برجسته در اوایل دهه 1700 با نظریه اجباری وی موافق نبودند. برخی معتقدند که اگر نور از ذرات تشکیل شده باشد ، پس از عبور از دو تیر ، برخی از ذرات با یکدیگر برخورد می کنند تا یک انحراف در تیرهای نوری ایجاد کنند. بدیهی است که این مورد نیست ، بنابراین آنها نتیجه گرفتند که نور نباید از ذرات فردی تشکیل شود.

انکسار ذرات و موج

هنگامی که یک پرتوی از نور بین دو رسانه با شاخص های انکسار متفاوت حرکت می کند ، پرتو دچار انکسار می شود و هنگام عبور از محیط اول به دوم ، جهت را تغییر می دهد. این آموزش تعاملی به بررسی چگونگی رفتار ذرات و امواج هنگام انکسار از طریق یک سطح شفاف می پردازد.

نظریه موج نور

هویگنس، با تمام شهودش، در رساله Traité de la Lumière در سال 1690 پیشنهاد کرده بود که امواج نور با واسطه اتر در فضا حرکت می کنند، ماده ای عرفانی بی وزن که به عنوان یک موجود نامرئی در هوا و فضا وجود دارد. جستجوی اتر در طول قرن نوزدهم مقدار قابل توجهی از منابع را مصرف کرد تا اینکه سرانجام به پایان رسید. تئوری اتر حداقل تا اواخر دهه 1800 ادامه داشت، همانطور که مدل پیشنهادی چارلز وتستون نشان می دهد که اتر امواج نور را با ارتعاش در زاویه ای عمود بر جهت انتشار نور حمل می کند، و مدل های دقیق جیمز کلرک ماکسول که ساختار ماده نامرئی را توصیف می کند..

هویگنس معتقد بود که اتر در همان جهت نور ارتعاش می کند و خود موجی را در حین حمل امواج نور تشکیل می دهد. در جلد بعدی، اصل هویگنز، او به طرز مبتکرانه ای توضیح داد که چگونه هر نقطه از یک موج می تواند موجک های خاص خود را تولید کند، که سپس با هم جمع می شوند و یک جبهه موج را تشکیل می دهند. هویگنز از این ایده برای ارائه یک نظریه دقیق برای پدیده شکست و توضیح اینکه چرا پرتوهای نور هنگام عبور از مسیرها به یکدیگر برخورد نمی کنند، استفاده کرد.

Illustration showing refraction of particles and waves

هنگامی که یک پرتو نور بین دو محیط با ضریب انکسار متفاوت حرکت می کند، پرتو تحت انکسار قرار می گیرد و با عبور از محیط اول به محیط دوم تغییر جهت می دهد. برای تعیین اینکه آیا پرتو نور از امواج یا ذرات تشکیل شده است، می توان برای هر یک مدلی برای توضیح پدیده ابداع کرد (شکل 3).

طبق تئوری موج هویگنز، بخش کوچکی از هر جبهه موج زاویه دار باید قبل از اینکه بقیه قسمت های جلو به سطح مشترک برسد، بر محیط دوم تأثیر بگذارد. این بخش در حالی که بقیه موج در محیط اول در حال حرکت است شروع به حرکت در محیط دوم می کند، اما به دلیل ضریب شکست بالاتر محیط دوم، کندتر حرکت می کند. از آنجایی که جبهه موج اکنون با دو سرعت مختلف حرکت می کند، به سمت محیط دوم خم می شود و زاویه انتشار را تغییر می دهد.

در مقابل، نظریه ذرات زمان نسبتاً دشواری برای توضیح اینکه چرا ذرات نور باید هنگام عبور از یک محیط به محیط دیگر تغییر جهت دهند، دارد. طرفداران این نظریه پیشنهاد می کنند که یک نیروی ویژه، عمود بر سطح مشترک، برای تغییر سرعت ذرات در هنگام ورود به محیط دوم عمل می کند. ماهیت دقیق این نیرو به حدس و گمان سپرده شد و هیچ مدرکی برای اثبات این نظریه جمع آوری نشده است.

مقایسه عالی دیگر این دو نظریه شامل تفاوت هایی است که هنگام نور از یک سطح صاف و خاص مانند آینه منعکس می شود. نظریه موج حدس می زند که یک منبع نور امواج نوری را منتشر می کند که از همه جهات پخش می شود. پس از تأثیرگذاری یک آینه ، امواج با توجه به زوایای ورود منعکس می شوند ، اما با هر موج به عقب برگردد تا یک تصویر معکوس تولید شود (شکل 4). شکل امواج رسیدن به شدت به تا چه حد منبع نور از آینه بستگی دارد. نور منشأ از یک منبع نزدیک هنوز یک موجهای کروی و بسیار خمیده را حفظ می کند ، در حالی که نور ساطع شده از منبع از راه دور بیشتر پخش می شود و آینه را با خطوط موجهای تقریباً مسطح تأثیر می گذارد.

Illustration showing how particles and waves are reflected by a mirror

مورد برای طبیعت ذرات برای نور با توجه به پدیده بازتاب نسبت به انکسار بسیار قوی تر است. نور ساطع شده توسط یک منبع ، چه در نزدیکی و چه دور ، به عنوان جریان ذرات به سطح آینه می رسد ، که از سطح صاف گزاف گویی می شوند یا از سطح صاف منعکس می شوند. از آنجا که ذرات بسیار ریز هستند ، تعداد زیادی در یک پرتوی نوری تبلیغاتی دخیل هستند ، جایی که آنها در کنار هم بسیار نزدیک به هم سفر می کنند.

پس از تأثیرگذاری بر آینه ، ذرات از نقاط مختلف گزاف گویی می کنند ، بنابراین ترتیب آنها در پرتو نور بر بازتاب معکوس می شود تا یک تصویر معکوس تولید شود ، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. هر دو تئوری ذرات و موج به طور مناسب بازتاب را از یک سطح صاف توضیح می دهند. با این حال ، نظریه ذرات همچنین نشان می دهد که اگر سطح بسیار خشن باشد ، ذرات با زاویه های متنوعی از بین می روند و نور را پراکنده می کنند. این نظریه بسیار نزدیک به مشاهده تجربی است.

ذرات و امواج منعکس شده توسط یک آینه

مقایسه عالی نظریه های موج و ذرات شامل تفاوت هایی است که هنگام نور از یک سطح صاف و خاص مانند آینه منعکس می شود. این آموزش تعاملی به بررسی چگونگی رفتار ذرات و امواج هنگام انعکاس از یک سطح صاف می پردازد.

ذرات و امواج نیز هنگام برخورد با لبه یک جسم و تشکیل سایه باید رفتار متفاوتی داشته باشند (شکل 5). نیوتن در کتاب Opticks خود در سال 1704 به سرعت به این نکته اشاره کرد که "نور هرگز نمی تواند گذرگاه های کج را دنبال کند و در سایه خم نمی شود."این مفهوم با نظریه ذرات سازگار است، که پیشنهاد می کند ذرات نور همیشه باید در خطوط مستقیم حرکت کنند. اگر ذرات با لبه مانع برخورد کنند، سایه می اندازند زیرا ذراتی که مانع مسدود نشده اند در یک خط مستقیم ادامه می یابند و نمی توانند در پشت لبه پخش شوند. در مقیاس ماکروسکوپی، این مشاهده تقریباً درست است، اما با نتایج به دست آمده از آزمایشات پراش نور در مقیاس بسیار کوچکتر مطابقت ندارد.

Illustration showing diffraction of particles and waves

هنگامی که نور از یک شکاف باریک عبور می کند، پرتو گسترش می یابد و گسترده تر از حد انتظار می شود. این مشاهدات اساسی و مهم، اعتبار قابل توجهی را به نظریه موج نور می بخشد. مانند امواج در آب، امواج نوری که با لبه یک جسم برخورد می کنند، به نظر می رسد که در اطراف لبه و در سایه هندسی آن خم می شوند - منطقه ای که مستقیماً توسط پرتو نور روشن نمی شود. این رفتار شبیه امواج آبی است که به جای انعکاس دور انتهای یک قایق می پیچند.

تقریباً صد سال پس از آنکه نیوتن و هویگنز نظریه های خود را ارائه کردند، فیزیکدان انگلیسی توماس یانگ آزمایشی را انجام داد که به شدت از ماهیت موج مانند نور پشتیبانی می کرد. از آنجایی که او معتقد بود نور از امواج تشکیل شده است، یانگ استدلال کرد که نوعی تعامل زمانی رخ می دهد که دو موج نوری به هم برسند.

برای آزمایش این فرضیه، او از صفحه ای حاوی یک شکاف باریک استفاده کرد تا یک پرتو نور منسجم (شامل امواجی که در فاز منتشر می شوند) از نور خورشید معمولی تولید کند. هنگامی که پرتوهای خورشید با شکاف مواجه می شوند، به بیرون یا پراش می شوند تا یک جبهه موج واحد ایجاد کنند. اگر به این جبهه اجازه داده شود که صفحه دوم را با دو شکاف نزدیک به هم روشن کند، آنگاه دو منبع اضافی نور منسجم، کاملاً همگام با یکدیگر، تولید می شود (شکل 6 را ببینید). نور از هر شکافی که به یک نقطه منفرد در نیمه راه بین دو شکاف می رسد باید کاملاً در یک مرحله برسد.

امواج حاصل باید یکدیگر را تقویت کنند تا موج بسیار بزرگتر تولید کنند. با این حال ، اگر یک نقطه در هر طرف نقطه مرکزی در نظر گرفته شود ، پس نور از یک شکاف باید خیلی دورتر حرکت کند تا به نقطه دوم در طرف مقابل نقطه مرکزی برسد. نور از شکاف نزدیک به این نقطه دوم قبل از نور از شکاف دور می رسد ، بنابراین دو موج با یکدیگر از قدم خارج می شوند و ممکن است یکدیگر را برای تولید تاریکی لغو کنند.

پراش ذره و موج

بررسی کنید که چگونه تغییرات در زاویه حادثه بر شدت موج تبار و روابط بین بردارهای میدان الکتریکی اجزای موازی و عمود بر پرتوی حادثه تأثیر می گذارد.

همانطور که او مشکوک بود ، یانگ فهمید که وقتی موج های نوری از مجموعه دوم شکاف ها پخش می شوند (یا پراکنده می شوند) ، آنها با یکدیگر ملاقات می کنند و با هم همپوشانی می کنند. در بعضی موارد ، همپوشانی دو موج را دقیقاً در مرحله ترکیب می کند. در موارد دیگر ، امواج نوری یا کمی یا کاملاً خارج از مرحله با یکدیگر ترکیب می شوند.

یانگ دریافت که وقتی امواج در مرحله ای قرار گرفتند ، آنها از طریق فرایندی به نام تداخل سازنده به هم افزودند. امواج که از مرحله خارج می شوند ، یکدیگر را لغو می کنند ، پدیده ای که به عنوان تداخل مخرب شناخته می شود. در بین این دو افراط ، درجات مختلفی از تداخل سازنده و مخرب برای تولید امواج با طیف گسترده ای از دامنه ها رخ می دهد. یانگ می تواند اثرات تداخل را بر روی صفحه نمایش قرار دهد که در فاصله مشخصی در پشت دو شکاف قرار گرفته است. پس از پراکنده شدن ، نوری که با تداخل نوترکیب می شود ، یک سری حاشیه های روشن و تاریک را در طول طول صفحه تولید می کند.

Illustration showing destructive interference and constructive interference in Young’s Double Slit Experiment

اگرچه به ظاهر مهم ، نتیجه گیری های یانگ در آن زمان به طور گسترده ای پذیرفته نشده بود ، در درجه اول به دلیل اعتقاد قریب به اتفاق به نظریه ذرات نور. علاوه بر مشاهدات خود در مورد تداخل نور ، جوان فرض کرد که نور رنگهای مختلف از امواج با طول های مختلف تشکیل شده است ، یک مفهوم اساسی که امروزه بسیار پذیرفته می شود. در مقابل ، طرفداران تئوری ذرات تصور می کردند که رنگهای مختلفی از ذرات حاصل می شوند که دارای توده های مختلف هستند یا با سرعت های مختلف سفر می کنند.

اثر تداخل محدود به نور نیست. امواج تولید شده بر روی سطح استخر یا حوضچه از همه جهات پخش می شوند و تحت یک رفتار یکسان قرار می گیرند. در جایی که دو موج به صورت مرحله ای ملاقات می کنند ، آنها به هم اضافه می شوند تا از طریق تداخل سازنده موج بزرگتر ایجاد کنند. برخورد امواج که خارج از مرحله هستند ، از طریق تداخل مخرب یکدیگر را لغو می کنند و سطح سطح روی آب را تولید می کنند.

حتی شواهد بیشتری برای ماهیت موج مانند نور کشف شد که رفتار یک پرتوی نوری بین قطبش های متقاطع با دقت مورد بررسی قرار گرفت (شکل 7). فیلترهای قطبی کننده دارای یک ساختار مولکولی منحصر به فرد هستند که فقط به نور داشتن یک جهت گیری واحد اجازه می دهد تا از آن عبور کند. به عبارت دیگر ، یک قطبشگر می تواند یک نوع تخصصی از کور ونیزی مولکولی با ردیف های ریز و درشت از تخته های کوچک در نظر گرفته شود که در یک جهت واحد در داخل ماده قطبی قرار دارند. اگر یک پرتوی از نور مجاز به تأثیرگذاری بر قطبش باشد ، فقط پرتوهای نوری به موازات جهت قطبش می توانند از طریق قطبش عبور کنند. اگر یک قطبش دوم در پشت اول قرار بگیرد و در همان جهت قرار بگیرد ، پس از عبور نور از طریق قطبش اول نیز از حالت دوم عبور می کند.

آزمایش شکاف دوتایی

کاوش کنید که چگونه امواج نوری توسط یک دستگاه دوقلو پراکنده می توانند از طریق تداخل نوترکیب شوند تا یک سری حاشیه های تاریک و سبک را روی یک صفحه بازتابنده تولید کنند. این آموزش بازدید کنندگان را قادر می سازد تا فاصله شکاف را تنظیم کرده و الگوهای تداخل حاصل را تغییر دهند.

با این حال ، اگر قطبش دوم با زاویه ای کوچک چرخانده شود ، میزان عبور نور از طریق آن کاهش می یابد. هنگامی که قطبش دوم چرخانده می شود ، بنابراین جهت گیری عمود بر قطبش اول است ، هیچ یک از نوری که از طریق قطبش اول عبور نمی کند از دوم عبور نمی کند. این اثر به راحتی با تئوری موج توضیح داده می شود ، اما هیچ دستکاری در تئوری ذرات نمی تواند توضیح دهد که چگونه نور توسط قطبی دوم مسدود می شود. در حقیقت ، نظریه ذرات برای توضیح تداخل و اثرات پراش ناکافی است - که بعداً به عنوان تظاهرات همان پدیده مشخص می شود.

اثرات مشاهده شده با نور قطبی برای توسعه مفهومی که نور شامل امواج عرضی با اجزای عمود بر جهت انتشار است ، بسیار مهم است. هر یک از مؤلفه های عرضی باید دارای جهت جهت گیری خاصی باشند که باعث می شود آن را عبور داده و یا توسط یک قطبی مسدود شود. فقط آن امواج با یک مؤلفه عرضی به موازات فیلتر قطبی کننده از آن عبور می کنند و سایر موارد مسدود می شوند.

Illustration showing particles and waves through crossed polarizers

در اواسط دهه 1800 ، دانشمندان به طور فزاینده ای از شخصیت موج مانند نور متقاعد می شدند ، اما یک سؤال بیش از حد باقی مانده است: دقیقاً نور چیست؟دستیابی به موفقیت هنگامی که توسط فیزیکدان انگلیسی جیمز کلرک ماکسول کشف شد که تمام اشکال تابش الکترومغناطیسی نمایانگر طیف مداوم است و از طریق خلاء با همان سرعت حرکت می کند: 186،000 مایل در ثانیه. کشف ماکسول به طور موثری تابوت نظریه ذرات را میخکوب کرد و با طلوع قرن بیستم ، به نظر می رسید که سرانجام به سؤالات اساسی نظریه نور و نوری پاسخ داده شده است.

در اواخر دهه 1880 ، یک ضربه اساسی به تئوری موج نور در پشت صحنه رخ داد که دانشمندان برای اولین بار متوجه شدند که تحت شرایط خاص ، نور می تواند الکترون ها را از اتم های چندین فلز جدا کند (شکل 8). اگرچه در ابتدا فقط یک پدیده کنجکاو و غیر قابل توضیح ، به سرعت کشف شد که نور ماوراء بنفش می تواند اتمهای الکترون ها را در طیف گسترده ای از فلزات تسکین دهد تا یک بار الکتریکی مثبت تولید کند. فیزیکدان آلمانی فیلیپ لنارد به این مشاهدات علاقه مند شد ، که وی اثر فوتوالکتریک نامیده شد. لنارد از منشور برای تقسیم نور سفید به رنگ های مؤلفه خود استفاده کرد و سپس هر رنگ را به صورت انتخابی روی یک صفحه فلزی متمرکز کرد تا الکترون ها را بیرون بکشد.

آنچه لنارد کشف کرد و او را متحیر کرد. برای طول موج خاصی از نور (به عنوان مثال آبی) ، الکترون ها پتانسیل ثابت یا مقدار ثابت انرژی تولید می کنند. کاهش یا افزایش میزان نور باعث افزایش یا کاهش مربوط به تعداد الکترون های آزاد شده شده است ، اما هر یک هنوز هم همان انرژی را حفظ می کردند. به عبارت دیگر ، الکترونهایی که از پیوندهای اتمی خود فرار می کنند انرژی هایی داشتند که به طول موج نور وابسته بودند ، نه شدت. این خلاف آنچه از تئوری موج انتظار می رود است. لنارد همچنین پیوندی بین طول موج و انرژی را کشف کرد: طول موج های کوتاهتر الکترونهایی با مقادیر بیشتر انرژی تولید می شود.

Diagram showing the photoelectric effect

پایه و اساس ارتباط بین نور و اتم ها در اوایل دهه 1800 بازی شد که ویلیام هاید ولاستون فهمید که طیف خورشید یک باند مداوم از نور نیست بلکه حاوی صدها طول موج گمشده است. بیش از 500 خط باریک مربوط به طول موج از دست رفته توسط جوزف فون فرانوفر ، فیزیکدان آلمانی که نامه ها را به بزرگترین شکاف ها اختصاص داده بود ، نقشه برداری شد. بعداً کشف شد که شکاف ها از جذب طول موج خاص توسط اتمهای موجود در لایه بیرونی خورشید تولید می شود. این مشاهدات برخی از اولین پیوندها بین اتمها و نور بود ، اگرچه تأثیر اساسی در آن زمان درک نشده بود.

نظریه ذرات نور

در سال 1905 ، آلبرت انیشتین فرض کرد که نور ممکن است برخی از خصوصیات ذرات را بدون در نظر گرفتن شواهد قریب به اتفاق برای ماهیت موج مانند داشته باشد. در توسعه نظریه کوانتومی خود ، انیشتین از نظر ریاضی پیشنهاد کرد که الکترون های متصل به اتم های موجود در یک فلز می توانند مقدار خاصی از نور را جذب کنند (برای اولین بار یک کوانتومی نامیده می شود ، اما بعداً به یک فوتون تغییر یافت) و بنابراین انرژی برای فرار دارد. وی همچنین حدس زد که اگر انرژی یک فوتون به طور معکوس با طول موج متناسب باشد ، طول موج های کوتاه تر الکترون هایی با انرژی بالاتر تولید می کنند ، فرضیه ای که از نتایج تحقیقات لنارد متولد می شود.

نظریه انیشتین در دهه 1920 با آزمایش فیزیکدان آمریکایی آرتور اچ. کامپتون ، که نشان داد فوتون ها دارای حرکت هستند ، یک ضرورت ضروری برای حمایت از تئوری که ماده و انرژی قابل تعویض هستند ، تقویت شد. در همین زمان ، دانشمند فرانسوی لوئیس ویکتور د بروگلی پیشنهاد کرد که تمام مواد و اشعه دارای خواصی هستند که هم به یک ذره و هم موج شباهت دارند. د بروگلی ، به دنبال سرب ماکس پلانک ، فرمول معروف انیشتین را در رابطه با جرم و انرژی در مورد ثابت پلانک قرار داد:

e = mc2 = hν

در جایی که E انرژی یک ذره است ، M جرم ، C سرعت نور ، H ثابت پلانک است و ν فرکانس است. کار De Broglie ، که فرکانس یک موج را به انرژی و جرم یک ذره مرتبط می کند ، در توسعه یک میدان جدید اساسی بود که در نهایت برای توضیح ماهیت موج و ذرات مانند نور استفاده می شود.

دوگانگی نور: ذرات و موج

مکانیک کوانتومی از تحقیقات انیشتین ، پلانک ، د بروگلی ، نیلز بور ، اروین شرودینگر و سایر کسانی که تلاش کردند توضیح دهند که چگونه تابش الکترومغناطیسی می تواند آنچه را که اکنون به عنوان دوگانگی نامیده می شود ، یا هر دو رفتار مانند ذرات و موج مانند را نشان می دهد ، متولد شد. در بعضی مواقع نور به عنوان یک ذره رفتار می کند و در بعضی اوقات به عنوان موج.

این نقش مکمل یا دوگانه برای تئوری و رفتار نور می تواند برای توصیف تمام خصوصیات شناخته شده ای که به صورت آزمایشی مشاهده شده است ، از انکسار ، بازتاب ، تداخل و پراش ، تا نتایج با نور قطبی و اثر فوتوالکتریک استفاده شود. بشربا هم ، خواص نور با هم کار می کنند و ما را قادر می سازد تا زیبایی های جهان را رعایت کنیم.

نویسندگان مشارکت کننده

Keeth R. Spring - مشاور علمی ، لوسبی ، مریلند ، 20657.

مایکل دبلیو دیویدسون - آزمایشگاه ملی میدان مغناطیسی بالا ، 1800 دکتر پل دیراک شرقی ، دانشگاه ایالتی فلوریدا ، تالاهاسی ، فلوریدا ، 32310.

در کشور شما در دسترس نیست

با عرض پوزش ، این صفحه در کشور شما در دسترس نیست.

اخبار رمز ارزها...
ما را در سایت اخبار رمز ارزها دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : منیژه سلیمی بازدید : <-PostHit-> تاريخ : چهارشنبه 25 مرداد 1402 ساعت: 11:10