Światło przez długi czas pozostawało jednym z głównychprzedmioty badań. Wielu naukowców próbowało poznać jego naturę, ale było to trudne ze względu na ograniczone możliwości. Pierwszą teorią wyjaśniającą naturę światła była teoria fal. Przez długi czas uważano to za poprawne i prawdziwe, i nie było żadnych warunków wstępnych do formowania się dualizmu falowo-cząsteczkowego. W tym czasie w fizyce powszechnie wierzono, że światło jest falą w naturze, podczas gdy atomy i inne małe cząsteczki mają jedynie właściwości ciałek.
Teoria zaczęła się kruszyć, ponieważ zawiodławyjaśnić budowę atomu. W wyniku swoich eksperymentów Rutherford założył, że jądro atomu znajduje się w centrum, masa jest tam skoncentrowana, a elektrony są rozmieszczone w całej objętości, swobodnie wypełniając przestrzeń. Ale teoria nie znalazła potwierdzenia, ponieważ zgodnie z obliczeniami taki system nie mógł być stabilny.
Warunki wstępne powstania nowej teorii
Później odkryto zjawisko efektu fotoelektrycznego, którewykroczył poza ramy dominującej wówczas fizyki klasycznej. Następnie efekt fotoelektryczny pomógł w utworzeniu dualizmu cząstka-fala, ponieważ doprowadziło to do potrzeby stworzenia fizyki kwantowej. Jego cechą było to, że cząstki otrzymały właściwości, które byłyby niemożliwe, gdybyśmy je rozpatrzyli w świetle zasad fizyki klasycznej. Dualizm falowo-cząsteczkowy stał się jedną z pierwszych teorii studiowanych w nowej sekcji fizyki.
Istota efektu fotoelektrycznego była taka zwyczajnasubstancje pod wpływem promieniowania krótkofalowego emitują szybkie elektrony. Główną rozbieżnością z fizyką klasyczną był fakt, że energia emitowanych szybkich elektronów była niezależna od natężenia promieniowania. Wartości były jedynie właściwościami samej substancji, a także częstotliwością promieniowania. W tym czasie nie było możliwe wyjaśnienie mechanizmów uwalniania fotoelektronu na podstawie dostępnych danych.
Teoria fal wydawała się harmonijna iniezaprzeczalne. Według niej energia promieniowania była równomiernie rozłożona w fali świetlnej. Kiedy uderza w elektron, daje mu pewną ilość energii, odpowiednio, zgodnie z tą teorią, im wyższa intensywność, tym większa energia. Jednak w rzeczywistości okazało się to nieco inaczej.
Rozwój idei dualizmu
Albert Einstein zaczął wyrażać swoje pomysłydyskretna natura światła. Teoria pola kwantowego i koncepcja pól kwantowych również zaczęła się rozwijać, co pomogło ukształtować dualizm cząstek i fal.
Najważniejsze jest to, że światło możewpływają na fale elektromagnetyczne, dlatego mają właściwości fizyczne strumienia cząstek - fotonów. Jednocześnie jednak w zjawiskach takich jak dyfrakcja i interferencja światło wykazuje oczywiste właściwości fali. Przeprowadzono serię eksperymentów potwierdzających dwoistość struktury światła. To na ich podstawie zbudowano dualność fali cząsteczkowej światła, tj. foton wykazuje właściwości ciałkowate, ale w wielu eksperymentach miał wyraźną manifestację właściwości falowych.
Musisz zrozumieć, że takie pomysły w tymchwile mają jedynie znaczenie historyczne. Dualizm falowo-cząsteczkowy właściwości materii powstał jako teoria w czasie, gdy badania takich właściwości dopiero się zaczynały, wtedy faktycznie powstały nowe gałęzie fizyki. Podobną teorią była próba wyjaśnienia nowych zjawisk w języku fizyki klasycznej.
W rzeczywistości pod względem fizyki kwantowejtakie obiekty nie są cząstkami, przynajmniej w sensie klasycznym. Niektóre właściwości nabywają dopiero po zbliżeniu. Jednak teoria dualizmu jest nadal używana do wyjaśnienia niektórych zasad natury światła.
