Co oznacza podwójna natura światła?

Podwójna natura światła odnosi się do faktu, że światło może działać zarówno jako fala, jak i cząstka. Eksperyment fotoelektryczny Alberta Einsteina dowodzi, że światło może zachowywać się jak cząstka, podczas gdy podwójna szczelina Thomasa Younga eksperyment pokazuje, że zachowuje się także jak fala.

W roku 1905 Einstein udowodnił, że światło może zachowywać się jak cząsteczka, pokazując, że wiązka światła może wyrzucać elektrony z metalu. Sugerowało to, że światło składa się z fotonów, które mogą wyrzucać elektrony o podobnej częstotliwości. Odkrycie Einsteina zmieniło powszechną wówczas teorię, według której światło było tylko falą.

Dowód, że światło mogło działać jak fala, został wykazany już w 1801 roku przez Younga. W swoim eksperymencie Young emitował światło między dwiema równoległymi szczelinami, powodując interferencję fal świetlnych i tworząc tupot ciemnych i lekkich pasm. Gdyby światło było przede wszystkim cząstką, utworzyłoby dwie równoległe linie.

Mechanika kwantowa wyjaśnia dwoistość światła opisując go jako pakiet fal. Pakiet fal odnosi się do fal, które mogą wchodzić w interakcje albo jako przestrzennie zlokalizowane, działając jak cząstka, albo oddziałując jak fale. Oznacza to, że fotony mogą działać jako cząstki lub fale, w zależności od okoliczności.