דואליות גל-חלקיק

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

דואליות גל-חלקיק (ובעברית מוקפדת: שניוּת גל-חלקיק), היא מושג בפיזיקה הגורס כי אור וחומר יכולים להציג גם תכונות של גל וגם תכונות של חלקיק. החלקיק מתגלה כגל או כחלקיק, לפי הניסוי שמבצעים עליו. הרעיון הזה הוא פרט מפתח במכניקה קוונטית.

בניסוחים הרגילים של המכניקות הקלאסיות אובייקט נתון הוא או גל או חלקיק. לדוגמה, אלקטרון הוא חלקיק (כי הוא מתנהג כמו חלקיק) ואור הוא גל (כי הוא מתנהג כמו גל).

אולם, בעיות מתעוררות בשימוש בנקודת-מבט זו: גם אלקטרונים יכולים להופיע כגלים; אור (במיוחד באפקט הפוטואלקטרי כפי שנותח ב־1905 על ידי אלברט איינשטיין) יכול להיות בעל תכונות חלקיקיות - הוא מתנהג כמו חלקיק במקרים מסוימים. מכניקת הקוואנטים מדגישה את העליונות של מדידות ולא נתינת תכונות לאובייקטים מעבר למה שניתן למדוד. מכאן עלה רעיון שניות הגל/חלקיק: אין צורך באמירה כי אלקטרון הוא חלקיק - או גל - רק שבנסיבות מסוימות הוא מתנהג כמו גל, ובאחרות - כחלקיק ("גלקיק").

אפקט קומפטון הוא דוגמה להתנהגות פוטון כחלקיק, והתאבכות של אלקטרונים היא דוגמה להתנהגותם כגל.

לואי דה ברויי מצא כי ניתן ליחס אורך גל לכל עצם לפי הנוסחה: \lambda=\frac{h}{p} כאשר: λ - אורך הגל; h - קבוע פלאנק; p - התנע של העצם.

באופן דומה ניתן ליחס תנע לפוטונים לפי הנוסחה: p=\frac{h}{\lambda}

[עריכה] אלקטרודינמיקה קוונטית

תאוריית האלקטרודינמיקה הקוונטית, שמסבירה את תופעת האלקטרומגנטיות באופן קוונטי, מתייחסת לאור כאל חלקיק לכל דבר.

ריצ'רד פיינמן, אחד ממפתחי התאוריה העיקריים, נתן בספרו "אור וחומר" הסבר פשוט לשאלה מדוע יש להתייחס אל האור כחלקיק ולא כגל:

"אנו יודעים כי האור עשוי חלקיקים, כיון שיש בידנו להציב מכשיר רגיש ביותר המשמיע "קליק" כל אימת שאור פוגע בו, וגם אם האור יעשה קלוש יותר, לא תחלש עוצמת הרעש של כל קליק, ורק מספר הקליקים ילך ויקטן."

או במילים אחרות, לא המשרעת קטנה - כמו שאמור לקרות בתאורייה גלית - אלא כמות הפגיעות.

[עריכה] ראו גם

Stub phisics.png ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.