Comme physiciens définissent la lumière? - Dualisme a simplement expliqué

Comme physiciens définissent la lumière?  - Dualisme a simplement expliqué


Qu'est-ce que la lumière est à proprement parler

Light - une visite historique

  • Philosophes grecs étaient déjà préoccupés par la lumière. Ainsi, les Pythagoriciens suppose par exemple, que chaque objet visible libérant constamment un flux de particules légères. Toutefois, Galileo a essayé de comprendre la nature de la lumière dans les dernières années de sa vie - malheureusement sans succès.
  • Fin du 17e siècle a pris part à le physicien Newton que la lumière soit des particules appelées corpuscules ou des ondes là-bas. Toutefois, at-il conclu, d'abord à partir de la théorie des ondes parce que le Teilchenhypothese ferait mieux d'accord avec son ancien image du monde mécaniquement entraînée. Donc, la théorie corpusculaire pourrait expliquer le fait que la lumière se déplace en ligne droite, réfléchies et réfractées.
  • Autour du même temps que Newton également le naturaliste néerlandais Huygens traitait de la nature de la lumière. Comme il l'entend à la lumière sous la forme d'ondes devrait se propager. Voici ces vagues devraient porter, une substance invisible en apesanteur, l'éther, est transmis qui existe partout dans la pièce.
  • Toutefois, les deux hypothèses des modèles différents des déclarations sur la vitesse de la lumière dans les matériaux, par exemple dans l'eau. Toutefois, ce taux ne pouvait pas être mesurée aussi précisément avec les dispositifs sont alors disponibles pour établir une distinction entre les deux modèles «particules» ou «vague».

La lumière est une onde - Jeune prouve

  • Avec son expérience double fente en 1802 était le physicien Jeune prouver que la lumière se propage comme une vague.


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  • Dans cette expérience, la lumière est incidente sur une (petite) à double fente. Derrière elle se superpose (et pas d'ombres), qui ne peuvent être expliqués si l'on comprend la lumière comme une forme de processus de vague.
  • Afin que la controverse amère sur la propagation de particules ou ondes semblait finalement battu.
  • Cependant, à la fois phénomène d'onde et les longueurs d'onde sont si petites qu'elles, contrairement à des vagues d'eau, ne peuvent pas être observées à l'œil nu. Ces minuscules était finalement la raison pour laquelle la nature ondulatoire a été reconnu que très tardivement.

La lumière doit être une particule

  • Toutefois, probablement Newton était pas mal avec son concept de particules.
  • Au début du siècle dernier ont été déplacé à la lumière des physiciens pour expliquer l'effet photoélectrique, par exemple concède aussi un caractère de particules.
  • Max Planck a déjà eu de nombreux résultats contradictoires, par exemple, de la physique atomique, seulement expliquer en postulant (c. accepté!), Que la lumière se compose de minuscules paquets d'énergie. Ce qu'il appelle quanta. Ils ont été ramassés ou livrés dans l'interaction avec des atomes.
  • Et en 1905, Albert Einstein a expliqué avec les mêmes conditions, l'effet photoélectrique. Seulement avec la théorie quantique, il pourrait montrer comment-électrons de haute énergie de rayonnement d'un métal de presse (prix Nobel 1921).

Comme les physiciens "Définir" aujourd'hui la lumière?

  • "Définir" pouvez bien sûr un phénomène comme la lumière pas, mais vous pouvez développer des modèles qui montrent comment se comporte dans certaines situations et expériences lumière.
  • Bien que cela sonne comme une contradiction, il faut supposer aujourd'hui que la lumière est non seulement un phénomène d'onde, mais aussi a du caractère de particules, donc qui se passe en portions individuelles. Elles sont appelées quanta de lumière ou photons.
  • Que cette vision anticonformiste, qui est également connu comme la dualité onde-particule, vrai, montre une expérience dans laquelle des photons uniques peuvent être générés, qui sont successivement passé à travers un appareil à double fente. Voici donc venu aux phénomènes ondulatoires.
  • Entre les deux phénomènes opposés physiquement de particules et vagues, il est un «pont» formelle, à savoir h la constante de Planck, la fréquence intermédiaire (ou longueur d'onde) de la lumière et de l'énergie des photons médie. Concerne: E = hx f.
  • Plus, même pour les particules typiques telles que des électrons ou des protons a montré la physique moderne que ceux-ci ont aussi le caractère d'onde car ils se propagent. Voilà comment importe vagues, lorsque vous envoyez des particules de taille atomique par une fente double.

Alors, comment est léger maintenant "définir" aussi? Ondes ou de particules, ni, ou les deux? Même si la physique théorique peut décrire le comportement de la lumière et de ses phénomènes mathématiquement, la lumière est encore un mystère. Les deux modèles ont leur place. Le physicien Richard Feynman a répondu à cette question une fois de plus: «Peut-être une troisième!". Lumière obéit aux lois de la mécanique quantique, qui permettent une dualité de la particule et onde.

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