Двойная природа света - фотоны и волны

ФотонСначала физики неохотно принимали двойственную природу света. Многие из них хотели иметь одну правильную теорию света. Но Эйнштейн объединил в 1905 году двойную теорию света в одну. Благодаря опытам с фотоэлектрическим эффектом, Эйнштейн пришел к выводу, что свет идет пучками фотонов. В 1905 году Эйнштейн выдвинул теорию относительности. В этой теории Эйнштейн описал излучение света, как непрерывное поле волн - которое противоречит с его описанием света как потока частиц. Он охотно принял странную двойную природу света, и выбирал ту природу, которая лучше всего помогала решать определенные проблемы.

Сегодня физики приняли двойную природу света. В этой современной точке зрения, они определяют свет как совокупность одного или нескольких фотонов, распространяющихся в пространстве в виде электромагнитных волн. Это определение, которое сочетает в себе свет как волну и частицу одновременно, дает возможность переосмыслить двухщелевой эксперимент Томаса Юнга следующим образом. Свет идет от источника, как электромагнитная волна. При обнаружении щелей, она проходит через нее и делится на два фронта волн. Эти волновые фронты пересекаются и подходят к экрану. В момент достижения светом цели, волновое поле исчезает и появляется фотон. Квантовые физики часто описывают это так: волна "падает" в маленькую точку.

Пары фотонов с частотой около 1 ГГц

Рис. 1. Пары фотонов с частотой около 1 ГГц.

Точно так же фотоны позволяют видеть мир вокруг нас. В полной темноте, наши глаза могут на практике видеть одиночные фотоны, днем мы видим миллиарды фотонов от источников света и отраженных от объектов. Если днем в комнате нет источника света, то мы видим предметы в помещении с помощью отраженных фотонов.

Фотон

Но что заставляет источники света излучать фотоны? Об этом мы расскажем в следующей статье.

url1: 
Освещение
url2: 
Понятия и величины освещения