Hvilket bevis er der, at lys en partikel?

Der er ikke noget enkelt "bevis" for, at lys er en partikel, fordi lysbegrebet er både en bølge og en partikel (bølgepartikel-dualitet) er et grundlæggende princip i kvantemekanik. Det handler ikke om at bevise den ene eller den anden, men snarere forstå, at lys udviser både bølge-lignende og partikellignende egenskaber afhængigt af eksperimentet.

Her er nogle fænomener, der understøtter lysets karakter :

* Fotoelektrisk effekt: Denne effekt, opdaget af Albert Einstein, viser, at lys kan slå elektroner ud af en metaloverflade, men kun hvis lyset har nok energi. Denne energi er kvantiseret, hvilket betyder, at den kommer i diskrete pakker kaldet fotoner. Energien fra en foton er direkte proportional med dens frekvens.

* Compton -spredning: Når røntgenstråler spreder elektroner, mister de energi og ændrer retning. Dette kan forklares ved at behandle røntgenstrålerne som partikler (fotoner), der kolliderer med elektronerne. Mængden af ​​energi, der er mistet af fotonen, er i overensstemmelse med en partikelpartikelkollision.

* Blackbody -stråling: Fordelingen af ​​elektromagnetisk stråling, der udsendes af et opvarmet objekt, kan kun forklares ved at antage, at lyset kvantificeres til fotoner.

* dobbelt-spalt eksperiment: Selvom dette eksperiment demonstrerer bølglignende egenskaber ved lys, viser det også, at individuelle fotoner interagerer med spalterne, som om de var partikler, hvilket skaber interferensmønstre.

Det er vigtigt at bemærke:

* Disse fænomener er ikke "bevis" i en strengt matematisk forstand, men de giver stærkt bevis for lysets partikel.

* Dualitet i bølgepartiklen er ikke en modsigelse, men snarere et komplekst koncept i kvantemekanik. Det handler ikke om, at lys hverken er en bølge eller en partikel, men snarere om at udstille begge egenskaber samtidigt.

Afslutningsvis, selvom vi ikke direkte kan "se" en foton, antyder forskellige eksperimenter og observationer stærkt, at lys udviser partikellignende opførsel, hvilket understøtter lysbegrebet er både en bølge og en partikel.