Корпускулярно-волновой дуализм. Из опытных фактов следует, что при взаимодействии с веществом свет обнаруживает

Из опытных фактов следует, что при взаимодействии с веществом свет обнаруживает корпускулярные свойства. Однако представление о свете как потоке классических корпускул несовместимо с классическими представлениями об электромагнитных волнах (которые подтверждаются в явлениях интерференции и дифракции).

Очевидно явное противоречие. Действительно, формулы

e = h n; р = (h /2p) k

связывают корпускулярные и волновые свойства света: левые части (e, р) характеризуют фотон как частицу, правые же содержат n и k, что определяет их волновые свойства. Сосуществование этих свойств не может быть логически непротиворечиво объяснено классической физикой. С точки зрения последней понятия частицы и волны исключают друг друга. Каким образом фотон-частица может иметь волновые свойства?

Представить себе такой объект, который совмещал бы несовместимое, - это выше возможностей нашего (классического) воображения. Опытные же факты вынуждают констатировать, что это так и есть, т.е. свет обнаруживает корпускулярно-волновой дуализм (двойственность). При этом фотон проявляет свои корпускулярно-волновые свойства в разных соотношениях: например, в области длинных волн - в основном волновые свойства, а в области коротких волн - корпускулярные.

Итак, фотон нельзя представить моделью, описываемой классическим образом. Он является квантовым объектом, который в принципе невозможно представить себе с помощью классических образов. Мы вынуждены признать, что при изучении явлений следует руководствоваться не тем, что доступно нашему воображению, а тем, что дают наблюдения и опыт. Обсуждение проблемы, как современная физика истолковывает корпускулярно-волновой дуализм, отложим на момент рассмотрения волновых свойств вещества.

Дата добавления: 2015-07-11