時間の経過とともに、人間と動物は可視光に対する感度がより高まるように進化してきました。さまざまな種類の画像が人間や動物にさえさまざまな種類の感情をもたらす可能性があるため、 光学現象 の研究は興味深いものです。しかし進化は、これらの存在が住んでいる環境から情報を得る必要性から生じます。
人類の歴史の中で、いくつかの研究は偉大な発見をもたらしました。まず光に関して、光が直進する可能性を検討した。その後、 アイザック ニュートンは 光をいくつかの色に分解し、いくつかの色が白色光を構成することを実証することもできました。
光に関しては多くの議論がなされてきました。伝播について話すとき、特定の速度での変位が自動的に考慮されます。しかし、速度は何でしょうか？ 波 か 粒子 か？
まず、いくつかの考慮事項を行う必要があります。
しかし、19 世紀末に行われたいくつかの実験により、この重要な物理的実体に関するこの概念が少し変わりました。最も関連性の高いものとしては、 光電効果 、コンプトン散乱、X 線の発生などが挙げられます。
単一スリット内の粒子を使用して実験を実行すると、図 01 に示すように、粒子の入射が最大となる領域が観察されます。
図 01: 粒子はスリットによってコリメートされてスクリーンに衝突し、縞が 1 つだけの干渉パターンを形成します。
波が 2 つのスリットを持つコリメータに当たると、いくつかの縞のある干渉パターンが観察されます。これは、一方のスリットから出てくる光波の最大強度が、もう一方のスリットから出てくる光波の最大強度と一致するときに、強め合う干渉が存在するという事実によって発生します。これは、各スリットから出てくる光の経路に違いがあるために発生します。同じことが最小値でも起こり、図 02 の干渉パターンが形成されます。
図 03: 中心にある最大光強度のいくつかの縞。
同じ実験を粒子で行う場合、パターンは最大強度の 2 つの縞によってのみ形成されるはずです。しかし、同じ実験を陽子、 中性子 、または電子を使って実行した場合、これは観察されません。観察されるのは干渉縞です。これが物理学者の興味をそそるものです。光は時には波のように、時には粒子のように振る舞います。そして、粒子は特定の状況では波のように動作します。
参考文献:
デヴィッド・ハリデー、ロバート・クレイン、デネス・S.『物理学 3』、第 2 巻、5 版、リオデジャネイロ: LTC、2004 年、384 ページ。
アイスバーグ、ロバート・レズニック、ロバート。量子物理学 – 原子、分子、固体、原子核、粒子。パウロ・コスタ・リベイロ、イニオ・コスタ・ダ・シルベイラ、マルタ・フェイジョ・バローゾ訳。リオデジャネイロ：キャンパス、1979 年。
ギャラリー
