Argi materiala da?

Argi luzikoa da materiara egokitzailea den gai klasiko bat fisikan, eta erantzunak "materia" hainbat modutan definitzeko nola dator. Fisikan, "materia" izenekoa oinarritzat espazio jakin bat betetzen duen eta masa duen entitatea da. Hala ere, luzi elektromagnetikoaren ondorioz, ezaugarri berezi batzuk ditu, eta horrek desberdintasuna sortzen du tradizionaleko materiarekin. Luziren naturaz hitz egiten da hemen:

Luziren dualitatea ondorengorako

• Ondorengortasuna: Luzi ondorengortasuna erakusten du eta interferezioa eta difrakzioa egin dezake. Fenomeno hauek ondorengorako teoriaz azal daitezke.

• Maxwellen teoria elektromagnetikoak ondorengorako existentzia predikatu zuen, eta luzia elektromagnetiko ondorengora hartu zen.

• Partikuluen ezaugarria: Fotoelektriko efektuaren esperimentuan, Einstein proposatu zuen luzi-kuantua (foton) kontzeptua, luziren energia fenomenoa azaltzeko. Fotonek partikulen ezaugarriak erakusten dituzte, hala nola, energia diskretua eta momentum-a.

Fotonen ezaugarriak

• Masa gorputz baten: Fotonek ez dute masa gorputz baten, baina momentum eta energia duten partikuluek dira. Fotonen energia proportzionala da maiztasunei (E=hν, non h Plancken konstantea den eta ν maiztasuna).

• Abiadura: Fotonek vakioan biadura luzirako da, hau da, c, gutxi gorabehera 299,792,458 metro segundoko.

Luzi eta materiaren arteko elkarrekintza

Absorbizioa eta emisioa: Materia fotonei sor dezake eta berandu berrabiaraz dezake, eta prozesu hauek energiaren trantsferentzia barne dituzte.

Fotonen eta materiaren arteko elkarrekintza mekanika kvantuko legeengatik jarraitzen du.

Luziren hedapena:  Luzi hedatzen denean, abiadura txikiagoa izango da, eta refrakzioa, islatzea eta beste fenomeno batzuk gertatu daitezke.

Luzi elektromagnetiko iradi bezala

• Ondorengorako: Luzi ondorengorako elektriko eta magnetiko oszilatzen diren eremuak ditu, zeharka hedatzeko norabideari elkarrizkarra.

• Ondar-luzera eta maiztasuna: Luziren ondar-luzera eta maiztasuna kolorearen eta energiaren determinatzen ditu. Luzi ikusgaiak elektromagnetiko spektroaren zati txiki bat besterik ez da.

Luzi eta materia arteko desberdintasuna

• Espazio betetzea: Tradicionalki, materia espazio jakin bat betetzen du eta masa du. Fotonek energia eta momentum dituzte, baina ez dute masa gorputz baten eta ez dute espazio finko bat betetzen.

• Masa: Materiak masa du, fotonek ez dute masa gorputz baten. Baina, fotonen energia masa bihurtu daiteke (partikulu-bikoteak sortzen diren bezala).

Kontklusioa

Luzi ez da tradizionaleko materiaren antzera edo energia puroa. Ondorengo-partikula dualitatea dauka eta elektromagnetiko fenomeno berezia da. Fotonek energia unitateen kuantifikatzen dituzte, baina normalean materiaren partikuluekin (electron, proton, etab.) desberdinak dira. Beraz, fisikan, luzi ez da tradizionaleko materiaren antzera, baina energia, momentum eta beste materiaren arteko elkarrekintza ahalmena duten objektu erreala da.

Fisika modernoan, luzi fotonen kuantum-eremuko zati gisa deskribatzen da, kasu batzuetan partikula bezala eta beste batzuetan ondorengorako bezala jokatzen duen. Dualitate hau mekanika kvantuko printzipio osoen adierazpena da.