La principale différence entre les ondes électromagnétiques et les ondes de matière est que les ondes électromagnétiques sont associées à des champs électriques et magnétiques, alors que les ondes de matière n'ont aucun champ électrique ou magnétique associé.
Wave est une perturbation d'un champ dans lequel un attribut physique oscille de manière répétée à chaque point ou se propage de chaque point aux points voisins. Les ondes électromagnétiques et les ondes de matière sont deux types de telles ondes. De plus, toute matière peut se comporter comme une onde. Et, ce concept a été proposé pour la première fois par Louis De Broglie, ce qui a conduit à nommer également ces ondes « ondes de Broglie ».
Qu'est-ce qu'une onde électromagnétique ?
Une onde électromagnétique est un type d'onde qui se déplace dans l'espace, transportant de l'énergie rayonnante électromagnétique. Ces ondes se propagent à la vitesse de la lumière dans le vide. Les types d'ondes électromagnétiques comprennent les ondes radio, les micro-ondes, les rayons infrarouges, la lumière visible, les rayons UV, etc. De plus, nous pouvons caractériser ces ondes électromagnétiques en utilisant la longueur d'onde, la fréquence ou l'énergie.
Figure 01: Une onde électromagnétique montrant les champs électriques et magnétiques perpendiculaires
Ces ondes électromagnétiques ont à la fois des composantes électriques et magnétiques. Ici, nous pouvons voir que l'oscillation des champs électriques et magnétiques est perpendiculaire l'une à l'autre et oscille dans le sens de la propagation de l'onde.
De plus, une onde électromagnétique est constituée de quanta appelés "photons". Un photon n'a pas de masse mais a une masse relativiste; ainsi, la gravité peut affecter ces photons tout comme la matière normale. Lorsque nous fournissons de l'énergie à un atome, les électrons peuvent passer à des niveaux d'énergie élevés, mais comme l'état d'énergie supérieur est instable, les électrons retombent dans des états d'énergie inférieurs, libérant des photons. Par conséquent, cet incident peut produire un rayonnement électromagnétique. En utilisant ce principe, nous pouvons obtenir des spectres d'émission pour les éléments chimiques et déterminer les niveaux d'énergie de ces atomes.
Qu'est-ce que Matter Wave ?
Les ondes de matière sont les ondes constituées de particules. Cependant, ces ondes ne sont pas associées à des champs électriques et magnétiques. Contrairement aux ondes électromagnétiques, ces ondes de matière sont constituées de particules (qui ont une masse et un volume). Ainsi, toute matière peut se comporter comme une onde.
Figure 02: Démonstration d'une onde de matière dans la diffraction des électrons
Le concept d'onde de matière a été proposé pour la première fois par Louis De Broglie, ce qui a conduit à nommer également ces ondes "ondes de Broglie".
Quelle est la différence entre les ondes électromagnétiques et les ondes de matière ?
Les ondes électromagnétiques sont un type d'onde qui se déplace dans l'espace, transportant l'énergie rayonnante électromagnétique, tandis que les ondes de matière sont les ondes constituées de particules. Ainsi, la principale différence entre les ondes électromagnétiques et les ondes de matière est que les ondes électromagnétiques sont associées à des champs électriques et magnétiques, alors que les ondes de matière n'ont aucun champ électrique ou magnétique associé.
De plus, comme autre différence importante entre les ondes électromagnétiques et les ondes de matière, nous pouvons dire que les ondes électromagnétiques sont constituées de photons (qui n'ont ni masse ni volume), tandis que les ondes de matière contiennent des particules (qui ont une masse et un volume).
L'info-graphique ci-dessous montre plus de comparaisons liées à la différence entre les ondes électromagnétiques et les ondes de matière.
Résumé - Onde électromagnétique vs onde de matière
Les ondes électromagnétiques et les ondes de matière sont différentes les unes des autres à plusieurs égards. La principale différence entre les ondes électromagnétiques et les ondes de matière est que les ondes électromagnétiques sont associées à des champs électriques et magnétiques (ce qui a conduit à nommer ces ondes en tant que telles), alors que les ondes de matière n'ont aucun champ électrique ou magnétique associé.
