Lainepartikli dualiteedi printsiip

Valguse fotolektrilise efekti, Crompton’i efekti ja Bohri atoomimudeli arenguga sai mõte sellest, et valgus või üldisemalt kiirgused koosnevad osakestest või diskreetsetest kvantidest, laialdaselt levinud.
Kuid väga tuntud Huygen’i printsiip ja Youngi kahekiirguse katsed selgustasid, et valgus on lain ja mitte osakevool.

Kahekiirguse kaudu valguse läbimisel saadud väljastav hämaritusmustrit oli kindlasti valguse lainuliku olemuse tulemus. See uuesti tekitas valguse olemuse kontroversiid. 1704. aastal soovitas Newton oma korpuskuularteooriaga valguse osaketeoreetilist olemust.

Ükski kaks neist teooriast ei olnud piisavalt hea, et selgitada kõiki valgusega seotud nähtusi. Seega hakkasid teadlased järeldama, et valgus omab nii lainulikku kui osakeomalist olemust. 1924. aastal tõstatas prantsuse füüsik Louis de Broglie teooria. Ta soovitas, et kõik universumi osakesed on seotud lainuliku olemusega, st kõik maailmas, olenemata sellest, kas tegu on väikesega fotoniga või suurel elevantiga, kõigil on endaga seostatud lain, olgu see märkimisväärne või mitte. Ta määras igale massiga m ja liikumismõõduga p osakesele lainepikkuse järgi

Kus h on Plancki konstant ja p = mv, v on keha kiirus.

Seega elevanti suure massi tõttu on tal väga oluline liikumismõõt ja seega väga väike lainepikkus, mida me ei märgista. Kuid väikesed osakesed, nagu elektronid jms, omavad väga väiksat massi ja seega väga märkimisväärset lainepikkust või lainulikku olemust. De Broglie’i teooria aitab meil ka selgitada diskreetseid orbiite Bohri atoomimudelis. Elektron eksisteerib orbiitis, kui selle pikkus on tema loomuliku lainepikkuse täisarvuline mitmekordne, kui see ei suuda oma lainepikkust täita, siis see orbiit ei eksisteeri.

Davissoni ja Germeri edasised arengud elektronide diffraktsiooni osas kristallist ja sarnase hämaritusmustriga, mis saadi elektronidega kahekiirguse kaudu, tugevdasid de Broglie’i ainevalo teooriat või lain-osake-duaalne teooriat.

Comptoni efekt

Fotolektrilises efektis tabatab valgus metalli fotona nimetatud osakevooluna. Ühe foton energia panustab ühe elektroni tööfunktsioonenergiale ning annab väljaheitvatud elektronile kineetilise energiat. Need fotod on valguslainu osakeomaldused. Sir Albert Einstein esitas, et valgus on suuri energia pakke, nimetatud fotone, kogukokkuvaikutus, kus iga foton sisaldab hf energia. Kus h on Plancki konstant ja f on valguse sagedus. See on valguslainu osakeomaldus. Valguslainu või muu elektromagnetilise lainu osakeomaldust saab selgitada Comptoni efektiga.

Selles kat