Trei modele ale luminii

Modelul luminii ca rază pare natural, odată ce te convingi că lumina călătorește prin spațiu și observi fenomene precum razele solare, care se strecoară printre nori. Dar acest model nu este unic. Lumina este văzută și ca unde electromagnetice, și ca particule. Dar varianta luminii ca rază este mai simplă. În orice caz, trebuie înțeles că știința funcționează cu modele ale realității, nu cu natura ultimă a realității. Vedeți aici de ce.


Modelul luminii ca rază este unul generic. Folosindu-l, putem discuta despre traiectoriile urmate de lumină, fără a ne aventura în descrieri precise a ceea ce este lumina și cum se deplasează pe aceste traiectorii. Vom folosi acest model simplu, al luminii ca rază, pentru întreg capitolul dedicat luminii. Cu acest model putem analiza o serie de dispozitive și fenomene.

Afirmațiile despre aplicabilitatea diferitelor modele reprezintă doar ghiduri orientative. De exemplu, efectele de interferență ale undelor sunt adesea detectabile, chiar dacă sunt mici, atunci când lumina trece de un obstacol care este mai mare decât lungimea de undă a luminii. Pe de altă parte, criteriul pe care-l folosim pentru a stabili când folosim un model sau altul al luminii are de-a face mai degrabă cu nivelul de energie decât cu distanțele, deși cele două sunt corelate.

Cititorul atent probabil a observat deja că modelul luminii ca undă este necesar la scări mai mici decât lungimea de undă a luminii (micrometri, pentru lumina vizibilă), iar modelul luminii ca particulă este necesar la scară atomică sau mai mică (un atom având o dimensiune de circa un nanometru).

Asta înseamnă că la cele mai mici scări avem nevoie de ambele modele: undă și particulă. Dar acestea par a fi incompatibile, deci cum le putem folosi pe amândouă? Răspunsul este că, în fapt, cele două modele nu sunt așa incompatibile precum par. Lumina este atât undă, cât și particulă, iar o înțelegere a acestei afirmații, aparent fără sens, ne va duce la discutarea revoluției fizicii cuantice.

 

— ••• —
Acest articol este parte din cartea "Fizica conceptuală" de Benjamin Crowell
 

CUPRINS

7.3 Modelul luminii ca rază



Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
Susţine-ne pe Patreon!


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro