Het belangrijkste verschil tussen de golf- en deeltjesaard van licht is dat de golfaard van licht stelt dat licht zich kan gedragen als een elektromagnetische golf, terwijl de deeltjesaard van licht stelt dat licht bestaat uit deeltjes die fotonen worden genoemd.
Golf-deeltje dualiteit is een concept in de kwantummechanica. Het stelt dat alle deeltjes en kwantumentiteiten niet alleen een golfgedrag hebben, maar ook een deeltjesgedrag. De klassieke concepten "golf" en "deeltjes" kunnen het gedrag van objecten op kwantumschaal niet volledig beschrijven; daarom is de golf-deeltjes-dualiteitstheorie hier erg belangrijk voor.
Wat is de golfaard van licht?
Een golf is een periodieke trilling waarmee energie door de ruimte wordt overgedragen. Golfkarakter van licht stelt dat het licht een soort elektromagnetische golf is. Mensen kunnen deze golf zien. De eerste illustratie van het golfkarakter van licht was het gebruik van experimenten met diffractie en interferentie.
De productie van licht is van een van deze twee methoden: gloeien of luminescentie. Gloeilamp is de emissie van licht van hete materie, terwijl luminescentie de emissie van licht is tijdens de val van geëxciteerde elektronen naar het grondenergieniveau.
Figuur 01: Een illustratie van elektromagnetische golven
Licht kan, net als alle andere elektromagnetische golven, door een vacuüm reizen. Het is ook periodiek, wat betekent dat het regelmatig wordt herhaald in zowel ruimte als tijd. Net als andere golven heeft licht ook een golflengte (de afstand tussen twee golven), frequentie (het aantal golven dat per tijdseenheid optreedt) en een snelheid (ongeveer 3 x 108 m /s).
Wat is de deeltjesaard van licht?
Een deeltje is een deel van de materie. In de deeltjesaard van licht noemen we lichtdeeltjes fotonen. In 1700 verklaarde Sir Isaac Newton dat licht een verzameling deeltjes is, want toen hij een prisma gebruikte om zonlicht in verschillende kleuren te splitsen, was de omtrek van de gecreëerde schaduwen extreem scherp en helder.
Figuur 02: Conceptuele animatie van de verspreiding van licht terwijl het door een prisma reist
Een foton is een elementair deeltje en een kwantum van licht. We kunnen de energie van een foton berekenen via de vergelijking E=hv waarbij energie E is, h de constante van Planck en v de lichtsnelheid. Hier betekent het verhogen van de intensiteit van het licht dat we het aantal fotonen dat een gebied per tijdseenheid doorkruist, hebben vergroot. Bovendien heeft een foton geen massa, maar is het een stabiel deeltje. Een foton kan tijdens een interactie zijn energie overdragen aan een ander deeltje.
Wat is het verschil tussen de golf- en deeltjesaard van licht?
De dualiteit van golven en deeltjes is een theorie die beschrijft dat licht zowel golf- als deeltjeskarakter heeft. Het belangrijkste verschil tussen de golf- en deeltjesaard van licht is dat de golfaard van licht verklaart dat licht zich kan gedragen als een elektromagnetische golf, terwijl de deeltjesaard van licht verklaart dat licht bestaat uit deeltjes die fotonen worden genoemd.
Bovendien, volgens de wetenschappers Francesco Maria Grimaldi en Sir Isaac Newton, die deze twee soorten licht voor het eerst opmerkten, observeerde Francesco Maria Grimaldi de diffractie van licht en verklaarde dat licht het gedrag van golven heeft, terwijl Sir Isaac Newton ontdekte dat wanneer een prisma zonlicht in verschillende kleuren splitst, de omtrek van de gecreëerde schaduwen extreem scherp en helder was, wat hem ertoe bracht de deeltjesaard van licht te noemen.
Samenvatting – Golf versus deeltjesaard van licht
De dualiteitstheorie van golven en deeltjes is een moderne theorie die stelt dat licht zowel golf- als deeltjesgedrag vertoont. Het belangrijkste verschil tussen de golf- en deeltjesaard van licht is dat de golfaard van licht beschrijft dat licht zich kan gedragen als een elektromagnetische golf, terwijl de deeltjesaard van licht beschrijft dat licht bestaat uit deeltjes die fotonen worden genoemd.
