Différence entre la nature de l'onde et des particules de la lumière

Différence entre la nature de l'onde et des particules de la lumière

Le différence clé entre l'onde et la nature des particules de la lumière est que le La nature d'onde de la lumière indique que la lumière peut se comporter comme une onde électromagnétique, tandis que la nature des particules de la lumière indique que la lumière se compose de particules appelées photons.

La dualité onde-particules est un concept en mécanique quantique. Il indique que toutes les particules et les entités quantiques ont non seulement un comportement d'onde mais aussi un comportement de particules. Les concepts classiques de «vague» et de «particules» ne peuvent pas décrire complètement le comportement des objets à l'échelle quantique; Ainsi, la théorie de la dualité vague-particules est très importante pour cela.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Quelle est la nature des vagues de la lumière
3. Quelle est la nature des particules de la lumière
4. Comparaison côte à côte - onde vs nature des particules de la lumière sous forme tabulaire
5. Résumé

Quelle est la nature des vagues de la lumière?

Une vague est une oscillation périodique par laquelle l'énergie est transmise dans l'espace. La nature d'onde de la lumière indique que la lumière est un type d'onde électromagnétique. Les humains peuvent voir cette vague. La première illustration de la nature d'onde de la lumière a été d'utiliser les expériences sur la diffraction et l'interférence.

La production de lumière provient de l'une de ces deux méthodes - incandescence ou luminescence. L'incandescence est l'émission de lumière de la matière chaude tandis que la luminescence est l'émission de lumière pendant la chute des électrons excités au niveau d'énergie du sol.

Figure 01: Une illustration des ondes électromagnétiques

La lumière, comme toutes les autres ondes électromagnétiques, peut voyager à travers un vide. De plus, il est périodique, ce qui signifie qu'il est répété régulièrement dans l'espace et le temps. Semblable aux autres vagues, la lumière a également une longueur d'onde (la distance entre deux vagues), la fréquence (le nombre d'ondes qui se produisent par unité de temps) et une vitesse (environ 3 x 108 SP).

Quelle est la nature des particules de la lumière?

Une particule est une partie de la matière. Cependant, dans la nature des particules de la lumière, nous appelons les photons de particules de lumière. En 1700, Sir Isaac Newton a déclaré que la lumière est un tas de particules car lorsqu'il a utilisé un prisme pour diviser la lumière du soleil en différentes couleurs, la périphérie des ombres créées était extrêmement nette et claire.

Figure 02: Animation conceptuelle de la dispersion de la lumière lorsqu'elle traverse un prisme

Un photon est une particule élémentaire et un quantum de lumière. Nous pouvons calculer l'énergie d'un photon via l'équation E = HV où l'énergie est e, H est la constante de Planck et V est la vitesse de la lumière. Ici, l'augmentation de l'intensité de la lumière signifie que nous avons augmenté le nombre de photons traversant une zone par unité de temps. De plus, un photon n'a pas de masse, mais c'est une particule stable. Un photon peut transférer son énergie à une autre particule lors d'une interaction.

Quelle est la différence entre l'onde et la nature des particules de la lumière?

La dualité onde-particules est une théorie qui décrit que la lumière a la nature des ondes et des particules. La principale différence entre l'onde et la nature des particules de la lumière est que la nature d'onde de la lumière explique que la lumière peut se comporter comme une onde électromagnétique, tandis que la nature des particules de la lumière explique que la lumière se compose de particules appelées photons.

De plus, selon les scientifiques, Francesco Maria Grimaldi et Sir Isaac Newton, qui ont d'abord noté ces deux natures de la lumière, Francesco Maria Grimaldi a observé la diffraction de la lumière et a déclaré que la lumière avait un comportement des vagues, tandis que Sir Isaac Newton a trouvé que lorsqu'un prisme Fruit la lumière du soleil en différentes couleurs, la périphérie des ombres créées était extrêmement nette et claire qui l'a amené à énoncer la nature des particules de la lumière.

Résumé - vague vs nature particule de la lumière

La théorie de la dualité ondulée-particules est une théorie moderne qui indique que la lumière a des comportements à la fois d'onde et de particules. La principale différence entre l'onde et la nature des particules de la lumière est que la nature d'onde de la lumière décrit que la lumière peut se comporter comme une onde électromagnétique, tandis que la nature des particules de la lumière décrit que la lumière se compose de particules appelées photons.

Référence:

1. «La nature des vagues de la lumière.”Chemistry LibreTexts, LibreTexts, 1er juin 2019, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Electromagnétiques Waves» par DeChammakl - Propre travaux (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. «Light Dispersion Conceptual» par Lucasvb - Propre travaux (domaine public) via Commons Wikimedia