La principale différence entre la nature ondulatoire et particulaire de la lumière est que la nature ondulatoire de la lumière indique que la lumière peut se comporter comme une onde électromagnétique, tandis que la nature particulaire de la lumière indique que la lumière est constituée de particules appelées photons.
La dualité onde-particule est un concept de la mécanique quantique. Il stipule que toutes les particules et entités quantiques ont non seulement un comportement ondulatoire mais aussi un comportement particulaire. Les concepts classiques « d'onde » et de « particule » ne peuvent décrire complètement le comportement d'objets à l'échelle quantique; ainsi, la théorie de la dualité onde-particule est très importante pour cela.
Qu'est-ce que la nature ondulatoire de la lumière ?
Une onde est une oscillation périodique par laquelle l'énergie est transmise à travers l'espace. La nature ondulatoire de la lumière indique que la lumière est un type d'onde électromagnétique. Les humains peuvent voir cette vague. La première illustration de la nature ondulatoire de la lumière a été l'utilisation des expériences sur la diffraction et les interférences.
La production de lumière provient de l'une de ces deux méthodes - l'incandescence ou la luminescence. L'incandescence est l'émission de lumière par la matière chaude tandis que la luminescence est l'émission de lumière lors de la chute d'électrons excités au niveau de l'énergie fondamentale.
Figure 01: Une illustration des ondes électromagnétiques
La lumière, comme toutes les autres ondes électromagnétiques, peut traverser le vide. De plus, il est périodique, ce qui signifie qu'il se répète régulièrement dans l'espace et dans le temps. Semblable à d'autres ondes, la lumière a également une longueur d'onde (la distance entre deux ondes), une fréquence (le nombre d'ondes qui se produisent par unité de temps) et une vitesse (environ 3 x 108 m /s).
Qu'est-ce que la nature particulaire de la lumière ?
Une particule est une portion de matière. Cependant, dans la nature particulaire de la lumière, nous appelons les particules lumineuses des photons. En 1700, Sir Isaac Newton a déclaré que la lumière est un tas de particules car lorsqu'il a utilisé un prisme pour diviser la lumière du soleil en différentes couleurs, la périphérie des ombres créées était extrêmement nette et claire.
Figure 02: Animation conceptuelle de la dispersion de la lumière lorsqu'elle se déplace à travers un prisme
Un photon est une particule élémentaire et un quantum de lumière. Nous pouvons calculer l'énergie d'un photon via l'équation E=hv où l'énergie est E, h est la constante de Planck et v est la vitesse de la lumière. Ici, augmenter l'intensité de la lumière signifie que nous avons augmenté le nombre de photons traversant une zone par unité de temps. De plus, un photon n'a pas de masse, mais c'est une particule stable. Un photon peut transférer son énergie à une autre particule lors d'une interaction.
Quelle est la différence entre la nature ondulatoire et particulaire de la lumière ?
La dualité onde-particule est une théorie qui décrit que la lumière a à la fois une nature ondulatoire et particulaire. La principale différence entre la nature ondulatoire et particulaire de la lumière est que la nature ondulatoire de la lumière explique que la lumière peut se comporter comme une onde électromagnétique, tandis que la nature particulaire de la lumière explique que la lumière est constituée de particules appelées photons.
De plus, selon les scientifiques, Francesco Maria Grimaldi et Sir Isaac Newton, qui ont noté ces deux natures de la lumière, Francesco Maria Grimaldi a observé la diffraction de la lumière et a déclaré que la lumière a un comportement d'ondes, tandis que Sir Isaac Newton a découvert que lorsqu'un prisme divise la lumière du soleil en différentes couleurs, la périphérie des ombres créées était extrêmement nette et claire, ce qui l'a amené à énoncer la nature particulaire de la lumière.
Résumé - Onde vs Particule Nature de la Lumière
La théorie de la dualité onde-particule est une théorie moderne selon laquelle la lumière a à la fois des comportements ondulatoires et particulaires. La principale différence entre la nature ondulatoire et la nature particulaire de la lumière est que la nature ondulatoire de la lumière décrit que la lumière peut se comporter comme une onde électromagnétique, tandis que la nature particulaire de la lumière décrit que la lumière est constituée de particules appelées photons.
