Rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a hmotnou vlnou

klíčový rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je to elektromagnetické vlny mají s nimi spojená elektrická a magnetická pole, zatímco hmotové vlny nemají žádné přidružené elektrické nebo magnetické pole.

Vlna je narušení pole, ve kterém fyzický atribut osciluje opakovaně v každém bodě nebo se šíří z každého bodu do sousedních bodů. Elektromagnetické vlny a vlny hmoty jsou dva typy takových vln. Navíc se veškerá hmota může chovat jako vlna. Tento koncept poprvé navrhl Louis De Broglie, který vedl k pojmenování těchto vln jako „Broglie vln“.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je elektromagnetická vlna 
3. Co je Matter Wave
4. Srovnání bok po boku - elektromagnetická vlna vs. hmotná vlna v podobě tabulky
5. Shrnutí

Co je elektromagnetická vlna?

Elektromagnetická vlna je druh vlny, která prochází vesmírem a přenáší elektromagnetickou sálavou energii. Tyto vlny se šíří rychlostí světla ve vakuu. Typy elektromagnetických vln zahrnují radiové vlny, mikrovlny, infračervené paprsky, viditelné světlo, UV paprsky atd. Dále můžeme tyto elektromagnetické vlny charakterizovat pomocí vlnové délky, frekvence nebo energie.

Obrázek 01: Elektromagnetická vlna ukazující kolmá elektrická a magnetická pole

Tyto elektromagnetické vlny mají elektrické i magnetické složky. Zde vidíme, že kmity elektrických a magnetických polí jsou vzájemně kolmé a kmitá ve směru šíření vlny..

Elektromagnetická vlna navíc sestává z kvanty zvané „fotony“. Foton nemá žádnou hmotu, ale má relativistickou hmotnost; gravitace tedy může ovlivnit tyto fotony stejně jako normální hmota. Když atomu dodáme energii, mohou se elektrony pohybovat na vysokých úrovních energie, ale protože stav vyšší energie je nestabilní, elektrony klesají zpět do nižších energetických stavů a ​​uvolňují fotony. Proto může tento incident produkovat elektromagnetické záření. Pomocí tohoto principu můžeme získat emisní spektra pro chemické prvky a určit energetické hladiny těchto atomů.

Co je Matter Wave?

Hmotné vlny jsou vlny, které se skládají z částic. Tyto vlny však nejsou spojeny s elektrickými a magnetickými poli. Na rozdíl od elektromagnetických vln se tyto hmotové vlny skládají z částic (které mají hmotnost a objem). Veškerá hmota se tak může chovat jako vlna.

Obrázek 02: Demonstrace hmotné vlny při difrakci elektronů

Koncept věcné vlny byl poprvé navržen Louisem De Broglie, který vedl k pojmenování těchto vln jako „Broglie vlny“.

Jaký je rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a hmotnou vlnou?

Elektromagnetické vlny jsou typem vlny, která prochází vesmírem a přenáší elektromagnetickou radiační energii, zatímco hmotové vlny jsou vlny, které se skládají z částic. Klíčovým rozdílem mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je tedy to, že elektromagnetické vlny mají s nimi spojená elektrická a magnetická pole, zatímco hmotové vlny nemají žádné přidružené elektrické nebo magnetické pole..

Navíc, jako další důležitý rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty, můžeme říci, že elektromagnetická vlna sestává z fotonů (které nemají žádnou hmotu ani objem), zatímco hmotná vlna obsahuje částice (které mají hmotu a objem).

Níže uvedená infografika ukazuje další srovnání související s rozdílem mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty.

Shrnutí - Elektromagnetická vlna vs. Matter Wave

Elektromagnetické a hmotové vlny se od sebe liší několika způsoby. Klíčový rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je, že elektromagnetické vlny mají s nimi spojená elektrická a magnetická pole (což vedlo k pojmenování těchto vln jako takových), zatímco hmotové vlny nemají žádné přidružené elektrické nebo magnetické pole.

Odkaz:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Definice elektromagnetického záření." ThoughtCo, 27. ledna 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Onde electromagnetique“ Autor: SuperManu - Self, založený na obrázku: Onde electromagnetique.png (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. Dualita vlnových částic Thierry Dugnolle - vlastní práce (CC0) přes Commons Wikimedia