Comment définir la lumière physicien? - Le dualisme expliquée simplement

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Même certains des philosophes grecs, mais aussi Galilei, ont spéculé sur la nature de la lumière. Mais seulement dans les derniers siècles, a montré ces physiciens, de sorte que vous pouvez définir la lumière aujourd'hui.

Light - une visite historique

  • Philosophes grecs étaient déjà préoccupés par la lumière. Pour les pythagoriciens suppose, par exemple, que chaque objet visible libérant constamment un flux de particules légères. Mais Galileo a essayé de comprendre la nature de la lumière dans les dernières années de sa vie - malheureusement sans succès.
  • Fin du 17ème siècle adopté le physicien Newton que la lumière soit des particules appelées corpuscules ou des ondes là-bas. Toutefois, il a terminé premier dans la théorie de l'onde, depuis la Teilchenhypothese ferait mieux d'accord avec son ancien image du monde mécaniquement entraînée. Ainsi, la théorie corpusculaire pourrait expliquer le fait que la lumière se déplace en ligne droite, réfléchies et réfractées.
  • À peu près au même temps que Newton également le naturaliste néerlandais Huygens portait sur la nature de la lumière. Comme il se voit dans la forme de la lumière devrait se propager des ondes. Dans ce cas, ces ondes doivent porter, une substance apesanteur invisible, l'éther, est transmis qui existe partout dans la pièce.
  • Toutefois, les deux représentations de modèle en différentes déclarations à la vitesse de la lumière dans les matériaux, tels que l'eau. Toutefois, ce taux ne pouvait être mesuré plus précisément avec l'équipement alors disponibles pour distinguer les deux modèles «particules» ou «vague».

La lumière est une onde - Jeune prouve

  • Avec son expérience en double fente en 1802 était le physicien Jeune prouver que la lumière se propage comme une onde.
  • Dans cette expérience, la lumière est incidente sur une double fente. Derrière les superpositions qui ne peuvent se expliquer si l'on comprend la lumière comme une forme de processus de vague.
  • Ainsi, la controverse amère sur la propagation de particules ou ondes semblait finalement battu.
  • Cependant, les deux phénomènes d'onde et les longueurs d'onde sont si petites qu'elles, à la différence des vagues d'eau, ne peuvent pas être observés à l'oeil nu. Cette petitesse est finalement la raison pour laquelle la nature ondulatoire n'a pas été reconnu que très tard.

La lumière doit être une particule

  • Toutefois, probablement Newton ne était pas mal avec son concept de particules.
  • Début de la dernière physiciens siècle avait à savoir la lumière pour expliquer l'effet photoélectrique, par exemple, concède aussi une nature des particules.
  • Max Planck a déjà de nombreux résultats contradictoires, par exemple, la physique atomique, dire juste en postulant que la lumière se compose de minuscules paquets d'énergie. Ce qu'il appelle quanta. Ils ont été absorbées ou libérées lors de l'interaction avec des atomes.
  • Et en 1905, disait Albert Einstein avec les mêmes conditions, l'effet photoélectrique. Ce ne est qu'avec la théorie quantique, il a montré que le rayonnement de presse d'énergie tel que des électrons à partir d'un métal.

Tels que «définir» physiciens lumière aujourd'hui?

  • "Définir" peut être un phénomène comme la lumière, bien sûr que non, mais vous pouvez développer des modèles qui montrent comment se comporter dans certaines situations et expériences allument.
  • Bien que cela ressemble à une contradiction, nous devons supposer aujourd'hui que la lumière ne est pas seulement un phénomène d'onde, mais il a aussi le caractère de particules, ce est à dire se produisant en portions individuelles. Elles sont appelées quanta de lumière ou photons.
  • Le fait que ces vue contrastée, qui est aussi appelé la dualité onde-particule, vrai, montre une expérience dans laquelle des photons uniques peuvent être générés, qui sont ensuite passé à travers un appareil à double fente. Voici donc marcher sur les phénomènes ondulatoires.
  • Entre les deux phénomènes opposés particules physiques et des vagues il ya un «pont» formelle, à savoir la constante de Planck h, qui assure la médiation entre la fréquence de la lumière et l'énergie des photons. La règle suivante se applique: E = h x f.
  • Plus, même pour les particules typiques telles que des électrons ou des protons a montré la physique moderne qu'ils ont aussi le caractère d'onde car ils se propagent. Cela crée des ondes de matière, lorsque vous envoyez des particules de taille atomique par une double fente.

Alors, comment est la lumière maintenant «définir» aussi? Onde ou une particule, ni, ou les deux? Bien que 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: «Peut-être une troisième!". Lumière obéit aux lois de la mécanique quantique, qui permettent une dualité de particules et des ondes.

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