ТХЕ дуалност талас-честица природно је својство природе и за честице и за таласе. Двострука природа се може уочити експериментима при истраживању понашање честица, попут електрона, протона, неутрона и чак атома. Двојност таласних честица резултат је великог броја експеримената и теорија, попут оних везаних за фотоелектрични ефекат, појашњених у Алберт Ајнштајн.
Погледајте такође: Бозони, Фермиони, Лептони - стандардни модел физике честица
Разлика између таласа и честице
Пре него што говоримо о дуалности таласних честица, важно је разумети карактеристике сваког од ових аспеката.
У честице:
- заузимају положај у свемиру,
- обдарени масом,
- имају дефинисан облик,
- добро су лоцирани, односно њихов положај се лако може утврдити.
већ је таласи:
- су поремећаји у свемиру,
- немају дефинисан положај,
- немају масу,
- су појаве које превозе енергије,
- подложни су појавама рефлексије, рефракције, дифракције, интерференције итд.
Иако су потпуно различите ствари, са становишта физике, за сваку честицу је повезан талас и обрнуто. Начин на који се материја изражава, било у облику таласа или у облику честица, повезан је са начином на који се посматра.
дуалност талас-честица
Двојност таласа и честица дошла је у питање када су експериментални резултати Хајнриха Херца који се односе на фотоелектрични ефекат увалио директна контрадикција са оним што се очекивало за понашање светлости, према електромагнетној теорији Јамес Клерк Маквелл.
Према тренутној теорији у то време, било која фреквенција светлости требало би да може да се избаци електрони лима, међутим, Херцови резултати показали су да је то само са одређених фреквенција да је таква емисија откривена.
ТХЕ објашњење за фотоелектрични ефекат дао је Алберт Ајнштајн, 1905. године. Ајнштајн је показао да се светлост понашала квантизовано, то јест, дистрибуирала се у малим „пакетима“ енергије који лишили електрона из метала ако и само ако су ти пакети имали ниво енергије који би атоми могли да апсорбују. од метала. Идеја да се светлост може квантизовати није била нова, годинама пре него што је ту идеју немачки физичар применио на топлотно зрачење. Мак Планцк, који је објаснио феномен издање црног тела.
1923. год. Лоуис Де Броглие сугерисао је да су честице такође у стању да се понашају попут таласа. ТХЕ де Броглиеова хипотеза, како је постало познато, сугерисала је постојање "таласи честица", са овим се очекивало да електрони, протони и друге субатомске честице могу до тада давати ефекте искључиво таласасте, као нпр. преламање (промена брзине таласа), дифракција (способност таласа да заобиђу препреке) итд.
Де Броглиеова хипотеза је потврђена 1928 Дависсон-Гермер-ов експеримент, која се састојала од промоције дифракција електрона. Да би се то постигло, сноп катоде био је усмерен на никалну мету која се могла ротирати, како би се променио угао под којим се сноп електрона фокусирао на раван атома никла. неникла.
Резултати су показали врхове интензитета за честице које су се одражавале под одређеним угловима, што указује на постојање обрасца конструктивних и деструктивних сметњи за одраз електрони. Закључак експеримента је био тај електрони се могу дифрактовати и створити сметње, као и електромагнетни таласи.
Следећа слика илуструје ситуацију у којој се електрони дифрактују: према удаљености којим пролази сваки електрон, формира се образац интензитета, баш као што се дешава за талас одвраћен од а пукотинапар.
Погледајте такође: Шта су Б.црни уракос?
Објашњење дуалности талас-честица
Објашњење дуалности талас-честица појавило се са напредовањем квантна механика. Тренутно је познато да се свим квантним системима управља механизмом познатим као Хајзенбергов принцип неизвесности. Према овом принципу, честице су попут „поља материје“, јер није могуће са апсолутном сигурношћу одредити положај квантне честице.
Из развоја Шредингерова једначина, схватили смо да све честице у потпуности карактерише таласна функција, која ништа више је од математичког израза који носи све информације које се из њега могу извући. честица.
Пре него што посматрамо квантни систем, његове информације су неодређене, након што их посматрамо, могуће је да бисмо их лоцирали и измерили, у овом случају кажемо да се његова таласна функција срушила, представљајући се у једном од својих могуће државе. Другим речима, оно што одређује да ли је квантни ентитет талас или честица је чин посматрања, јер је могуће да се изврши експеримент и примети телесно понашање, а други експеримент открије валовито понашање - све захваљујући квотедајестањеквантни.
Написао Рафаел Хеллерброцк
Наставник физике
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-natureza-dual-luz.htm