Bangos dalelių dvilypumas apibūdina fotonai ir subatominės dalelės, turinčios tiek bangų, tiek dalelių savybes. Bangos dalelių dvilypumas yra svarbi kvantinės mechanikos dalis, nes tai suteikia galimybę paaiškinti, kodėl klasikinėje mechanikoje veikiančios „bangos“ ir „dalelės“ sąvokos neapima klasikinės mechanikos elgsenos. kvantinis daiktai. Dviguba šviesos prigimtis buvo pripažinta po 1905 m., Kai Albertas Einšteinas apibūdino šviesą fotonų, kurie eksponavo dalelių savybes, tada pristatė savo garsųjį straipsnį apie ypatingą reliatyvumą, kuriame šviesa veikė kaip laukas bangų.
Dalelės, parodančios bangų ir dalelių dvilypumą
Įrodytas fotonų (šviesos), elementinių dalelių, atomų ir molekulių banalumas. Tačiau didesnių dalelių, tokių kaip molekulės, bangų savybės turi labai trumpą bangos ilgį ir jas sunku aptikti bei išmatuoti. Klasikinės mechanikos paprastai pakanka makroskopinių darinių apibūdinimui.
Bangos dalelių dualumo įrodymai
Daugybė eksperimentų patvirtino bangų ir dalelių dvilypumą, tačiau keletas ankstyvų eksperimentų baigė diskusiją apie tai, ar šviesą sudaro bangos, ar dalelės:
Fotoelektrinis efektas - šviesa elgiasi kaip dalelės
fotoelektrinis efektas yra reiškinys, kai metalai, veikdami šviesą, išskiria elektronus. Elgesys fotoelektronai negalėjo būti paaiškinta klasikine elektromagnetine teorija. Heinrichas Hertzas pažymėjo, kad šviečianti ultravioletinė šviesa ant elektrodų padidino jų sugebėjimą sukelti elektrines kibirkštis (1887). Einšteinas (1905) fotoelektrinį efektą paaiškino kaip šviesos, skleidžiamos atskirais kiekybiškai paketais, paketą. Roberto Millikano eksperimentas (1921 m.) Patvirtino Einšteino aprašymą ir paskatino Einšteiną 1921 m. Laimėti Nobelio premiją už „jo atradimą fotoelektrinis efektas “ir Millikanas, laimėjęs Nobelio premiją 1923 m. už„ darbą už pradinį elektros krūvį ir fotoelektrą efektas “.
Davissono-Germerio eksperimentas - lengvas elgesys kaip bangos
Davissono-Germerio eksperimentas patvirtino deBroglie hipotezę ir buvo pagrindas kvantinės mechanikos formulavimui. Eksperimente iš esmės buvo pritaikytas Braggo difrakcijos dėsniams dalelėms. Eksperimentinis vakuuminis aparatas išmatuojo elektronų energijas, išsklaidytas nuo kaitinamo vielinio gijinio paviršiaus ir leido atsitrenkti į nikelio metalo paviršių. Elektrono pluoštą būtų galima pasukti, norint išmatuoti kampo kitimo poveikį išsklaidytiems elektronams. Tyrėjai išsiaiškino, kad išsklaidyto pluošto intensyvumas tam tikrais kampais buvo didžiausias. Tai rodo bangos elgesį ir gali būti paaiškinta pritaikant Brago dėsnį nikelio kristalų gardelės tarpams.
Thomaso Youngo dvigubo plyšio eksperimentas
Youngo dvigubo plyšio eksperimentą galima paaiškinti panaudojant bangos dalelių dvilypumą. Skleidžiama šviesa tolsta nuo savo šaltinio kaip elektromagnetinė banga. Susidūrusi su plyšiu, banga praeina per plyšį ir dalijasi į du bangos frontus, kurie sutampa. Smūgio į ekraną metu bangos laukas „suyra“ į vieną tašką ir tampa fotonu.