A kettős természete fény

Ez az első alkalom a probléma a hullám-részecske kettősség nyilvánul meg, a tanulmány a fény természetéről. A XVII században, Isaak Nyuton javasolt figyelembe véve a fény patak apró részecskéken. Ez megkönnyíti megmagyarázni számos legjellemzőbb tulajdonságait a fény - például egyenességét fénysugarak és a törvény az elmélkedés. miáltal a visszaverődési szöge megegyezik a beesési szög a fény. Általában minden geometriai optika tökéletesen összhangban van a korpuszkuláris elmélet a fény. De a jelenség az interferencia és a diffrakció a fény jelent ez az elmélet nem illik. Megmagyarázni a tudósok sikerült csak a XIX alapítók a hullám elmélet a fény. A elektromagnitnogopolya elmélet és Maxwell-egyenletek híres, úgy tűnik, minden véget vessen ennek a problémának. Kiderült, hogy a fény - ez csak egy speciális esete az elektromágneses hullámok, azaz a terjedési az elektromágneses mező a térben. Sőt, hullám optika megmagyarázni nem csak a jelenségeket, amelyek nem magyarázhatók a korpuszkuláris elmélet, de általában minden ismert XIX fényhatások. És a törvények a geometriai optika is lehet bizonyítani keretében hullám optika.

Azonban a legelején a XX század ismét felélesztette a korpuszkuláris elmélet a fény, mint a jelenségek fedezték, ami nem magyarázható a hullám elmélet. Ez - a nyomás a fény, fotoelektromos hatás, Compton hatás és a törvények hősugárzás. Keretében a korpuszkuláris elmélet ezeket a jelenségeket jól elmagyarázzák, és részecskéken (részecskék) fény is kapott egy különleges nevet. Maks Plank úgynevezett kvantum fény (oroszul - részletekben), és Albert Einstein - fotonok. Mind a név megmaradt, és az eddig használt.

Ennek eredményeként volt egy csodálatos helyzetben - egymás mellett a két nagy tudományos elméletek, amelyek mindegyike magyarázható egyes tulajdonságait a fény, de nem tudta megmagyarázni, hogy mások. Együtt a két elmélet teljesen kiegészítik egymást. Csak, hogy mi tekinthető néhány olyan jelenséget, ahol a fény úgy viselkedik, mint egy részecskefolyam. De a jelenség az interferencia és a diffrakció magyarázható kizárólag a helyzetét a hullám elmélet. Mi a fény? B. Bragg írta, „nem kell figyelembe vennünk a fény áll részecskéken hétfőn, kedden és szerdán, amikor végzett kísérleteket folytatnak a fotoelektromos hatás és a Compton hatással, és elképzelni őt hullámokban csütörtökön, pénteken és szombaton, amikor együtt dolgozunk a jelenségek diffrakciós és interferencia? „ki ez a helyzet mellett találták. Először is, az elektromágneses sugárzás, és ez a fajta fény - ez egy bonyolultabb tárgyat a világon, mint hullám vagy részecske. Másodszor, meg kell sintetezirovannaya elmélet, kombájnok és hullám és a korpuszkuláris elmélet. Ebből jött létre, és az úgynevezett kvantum fizika.

Nagyon fontos, hogy a kvantumfizika nem utasítja el semmilyen korpuszkuláris vagy hullám elmélet. Mindegyik megvannak az előnyei és a saját, meglehetősen jól kidolgozott matematikai apparátus.

Fény - dialektikus egységét ellenkező tulajdonságok: egyidejűleg a tulajdonságai a folytonos és diszkrét elektromágneses hullámot fotonok.

Csökkenő hullámhossz nyilvánul egyre világosabban korpuszkuláris tulajdonságait. A hullám tulajdonságai gyengék rövid hullámhosszú sugárzás (például X-sugarak). Éppen ellenkezőleg, a hosszú hullámú (infravörös) sugárzás kvantum tulajdonságok gyengék.

A kapcsolat a részecske és hullám tulajdonságait a fény egy egyszerű értelmezése a statisztikai megközelítés a fény terjedését.

A kölcsönhatás a fotonok anyaggal (például, amikor a fény áthalad a diffrakciós rács) újraelosztását eredményezi a fotonok térbeli és a megjelenése a diffrakciós mintázat a képernyőn. Nyilvánvaló, hogy a megvilágítás különböző pontjain a képernyő egyenesen arányos a valószínűsége, hogy a foton a pont a képernyőn. De másfelől, a hullám fogalmak látható, hogy a megvilágítás intenzitása arányos svetaJ, és hogy. viszont. négyzetével arányos amplitudyA 2. Ezért a következtetés: a fény hullám amplitúdója négyzetes bármely ponton méri a valószínűsége fotonok belépő ezen a ponton.

Alacsony nyomású hipotézis de Broglie