Différence entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière

Le différence clé entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière est que le Les ondes électromagnétiques ont des champs électriques et magnétiques qui leur sont associés, alors que les vagues de matière n'ont pas de champ électrique ou magnétique associé.

Wave est une perturbation d'un champ dans lequel un attribut physique oscille à plusieurs reprises à chaque point ou se propage de chaque point aux points voisins. Les ondes électromagnétiques et les ondes de matière sont deux types de ces ondes. De plus, toute la matière peut se comporter comme une vague. Et, ce concept a été proposé pour la première fois par Louis de Broglie, qui a conduit à nommer ces vagues comme des «vagues de Broglie» également.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'onde électromagnétique 
3. Qu'est-ce que l'onde de matière
4. Comparaison côte à côte - onde électromagnétique vs onde de matière sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que l'onde électromagnétique?

Une onde électromagnétique est un type d'onde qui se déplace dans l'espace, transportant une énergie radiante électromagnétique. Ces vagues se propagent à la vitesse de la lumière dans un vide. Les types d'ondes électromagnétiques comprennent des ondes radio, des micro-ondes, des rayons infrarouges, une lumière visible, des rayons UV, etc. De plus, nous pouvons caractériser ces ondes électromagnétiques en utilisant la longueur d'onde, la fréquence ou l'énergie.

Figure 01: Une onde électromagnétique montrant les champs électriques et magnétiques perpendiculaires

Ces ondes électromagnétiques ont des composants électriques et magnétiques. Ici, nous pouvons voir l'oscillation des champs électriques et magnétiques perpendiculaires les uns aux autres et oscille dans le sens de la propagation de l'onde.

De plus, une onde électromagnétique se compose de quanta appelées «photons». Un photon n'a pas de masse mais a une masse relativiste; Ainsi, la gravité peut affecter ces photons comme la matière normale. Lorsque nous fournissons de l'énergie à un atome, les électrons peuvent se déplacer vers des niveaux d'énergie élevés, mais comme l'état d'énergie plus élevé est instable, les électrons retombent à des états d'énergie inférieurs, libérant des photons. Par conséquent, cet incident peut produire un rayonnement électromagnétique. En utilisant ce principe, nous pouvons obtenir des spectres d'émission pour des éléments chimiques et déterminer les niveaux d'énergie de ces atomes.

Qu'est-ce que l'onde de matière?

Les vagues de matière sont les vagues qui se composent de particules. Cependant, ces vagues ne sont pas associées aux champs électriques et magnétiques. Contrairement aux ondes électromagnétiques, ces ondes de matière sont constituées de particules (qui a une masse et un volume). Ainsi, toute la matière peut se comporter comme une vague.

Figure 02: démonstration d'une onde de matière dans la diffraction des électrons

Le concept Matter Wave a été proposé pour la première fois par Louis de Broglie, qui a conduit à nommer ces vagues comme des «vagues de Broglie» également.

Quelle est la différence entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière?

Les ondes électromagnétiques sont un type d'onde qui se déplace dans l'espace, transportant une énergie radiante électromagnétique tandis que les vagues de matière sont les ondes qui se composent de particules. Ainsi, la principale différence entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière est que les ondes électromagnétiques ont des champs électriques et magnétiques associés, tandis que les ondes de matière n'ont pas de champ électrique ou magnétique associé.

De plus, comme une autre différence importante entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière, nous pouvons dire que l'onde électromagnétique se compose de photons (qui n'ont ni masse ni volume), tandis que l'onde de matière contient des particules (qui ont une masse et un volume).

L'info-graphique ci-dessous montre plus de comparaisons liées à la différence entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière.

Résumé - vague électromagnétique vs vague de matière

Les ondes électromagnétiques et les ondes de matière sont différentes les unes des autres de plusieurs manières. La principale différence entre l'onde électromagnétique et l'onde de matière est que les ondes électromagnétiques ont des champs électriques et magnétiques qui leur sont associés (ce qui a conduit à nommer ces vagues en tant que telles), tandis que les vagues de matière n'ont pas de champ électrique ou magnétique associé.

Référence:

1. Helmenstine, Anne Marie. «Définition du rayonnement électromagnétique."Thoughtco, Jan. 27, 2019, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Onde Electromagnetique» de Supermanu - Self, basé sur l'image: onde electromagnetique.png (cc by-sa 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Dualité vague-particule» par Thierry Dugnolle - Propre travaux (CC0) via Commons Wikimedia