Карпускулярна хвалевай дуалізм і прырода святла

Святло доўгі час заставаўся адным з галоўных аб'ектаў вывучэння. Многія навукоўцы імкнуліся спазнаць яго прыроду, але зрабіць гэта было складана з-за абмежаваных магчымасцяў. Самай першай тэорыяй, якая спрабавала растлумачыць прыроду святла, была хвалевая тэорыя. Яна доўгі час лічылася правільнай і дакладнай, і не было ніякіх перадумоў, каб сфармаваўся карпускулярна-хвалевай дуалізм. У той час у фізіцы існавала меркаванне, што святло па сваёй прыродзе - хваля, а атамы і іншыя дробныя часціцы валодалі толькі карпускулярна ўласцівасцямі.

Тэорыя пачынала разбурацца, таму што не ўдавалася растлумачыць будову атама. Радэрфорд ў выніку сваіх досведаў зрабіў здагадку, што ядро атама знаходзіцца ў цэнтры, там жа сканцэнтравана асноўная маса, а электроны размяркоўваюцца па ўсім аб'ёме, свабодна запаўняючы прастору. Але тэорыя не знайшла пацверджання, таму што паводле разлікаў, падобная сістэма не магла быць устойлівай.

Перадумовы фарміравання новай тэорыі

Пазней было адкрыта з'ява фотаэфекту, які выходзіў за рамкі класічнай фізікі, якая вяршэнствавала ў той час. Пасля менавіта фотаэфект дапамог сфармаваць карпускулярна-хвалевай дуалізм, таму што гэта прывяло да неабходнасці стварэння квантавай фізікі. Яе асаблівасцю стала тое, што часціцы атрымлівалі ўласцівасці, якія былі немагчымыя б, калі разглядаць іх у святле прынцыпаў фізікі класічнай. Карпускулярна-хвалевай дуалізм стаў адной з першых тэорый, якія вывучаюцца ў новым раздзеле фізікі.

Сутнасць фотаэфекту заключалася ў тым, што звычайныя рэчывы пад уздзеяннем караткахвалевага выпраменьвання выпускаюць хуткія электроны. Галоўным разыходжаннем з класічнай фізікай стаў той факт, што энергія выпусканых хуткіх электронаў не залежала ад інтэнсіўнасці выпраменьвання. Значэння мела толькі ўласцівасці самага рэчыва, а таксама частата выпраменьвання. На той момант не ўдавалася растлумачыць механізмы вызвалення фотаэлектроннага на аснове наяўных дадзеных.

Хвалевая тэорыя ўяўлялася стройнай і бясспрэчнай. Згодна з ёй, энергія выпраменьвання раўнамерна распаўсюджвалася ў светлавой хвалі. Калі яна трапляе на электрон, яна паведамляе яму пэўную колькасць энергіі, адпаведна, згодна з гэтай тэорыі, чым вышэй інтэнсіўнасць, тым больш энергія. Аднак на справе выходзіла усе некалькі інакш.

Развіццё ідэі дуалізму

Альберт Эйнштэйн пачаў выказваць ідэі аб дыскрэтнай прыродзе святла. Таксама пачалі развівацца квантавая тэорыя поля і канцэпцыі квантавых палёў, якія дапамаглі сфармаваць карпускулярна-хвалевай дуалізм.

Сутнасць заключаецца ў тым, што на свет могуць ўздзейнічаць электрамагнітныя хвалі, такім чынам, ён мае фізічныя ўласцівасці патоку часціц - фатонаў. Але пры гэтым у такіх з'явах, як дыфракцыя і інтэрферэнцыя святло дэманструе відавочныя ўласцівасці хвалі. Быў праведзены шэраг досведаў, якія даказваюць дваістасць структуры святла. Менавіта на іх аснове быў пабудаваны карпускулярна-хвалевай дуалізм святла, г.зн. фатон праяўляе карпускулярныя ўласцівасці, але ў шэрагу эксперыментаў ён меў выразныя праява хвалевых уласцівасцяў.

Трэба разумець, што падобныя ідэі на дадзены момант прадстаўляюць толькі гістарычны інтарэс. Карпускулярна-хвалевай дуалізм уласцівасцяў рэчывы сфармаваўся як тэорыя ў перыяд, калі вывучэнне падобных уласцівасцяў толькі пачыналася, тады ж былі фактычна заснаваныя новыя раздзелы фізікі. Падобная тэорыя была спроба растлумачыць новыя з'явы мовай класічнай фізікі.

На самай справе, з пункту гледжання квантавай фізікі падобныя аб'екты не з'яўляюцца часціцамі, па вельмі меры, у класічным разуменні. Яны набываюць пэўныя ўласцівасці толькі пры набліжэнні. Зрэшты, тэорыя дуалізму па-ранейшаму выкарыстоўваецца для тлумачэння пэўных прынцыпаў прыроды святла.