DUALIZM, Szkoła, Fizyka 02

Przedstawiliśmy już wcześniej korpuskularny opis oddziaływania światła z materią. Znamy już także falową interpretację światła (wiemy, że można przypisać światłu długość fali a także wiemy już o występowaniu zjawisk dyfrakcji i interferencji). Czy w tych dwóch podejściach nie ma sprzeczności? Można by zapytać: Jaka jest natura światła? Korpuskularna czy falowa? Czy światło to zbiór cząstek (fotonów) czy też jest ono falą elektromagnetyczną?

Podobny problem pojawił się z elektronami (także z innymi obiektami „materialnymi”). Gdy wiązka swobodnych elektronów w lampie kineskopowej telewizora jest przyspieszana polem elektrycznym, odchylana polem magnetycznym, gdy uderza wreszcie w ekran, powodując świecenie luminoforu, mamy tendencję do opisywania tych zjawisk tak, jakby w wiązce występowały niezależne od siebie, indywidualne obiekty - nazywamy je właśnie elektronami. Widzieliśmy jednak, iż w określonych sytuacjach właściwy jest opis falowy - wiązka elektronów podlega dyfrakcji, interferencji; elektrony w atomie zachowują się jak fala stojąca. I znów zadajemy sobie pytanie o naturę elektronów: czy są one cząstkami, czy falą? Problem ten ma dość długą historię. Od końca XVII wieku próbowano rozstrzygnąć, jaka jest natura światła. W XIX wieku wykonano i zinterpretowano wiele doświadczeń, które zdawały się jednoznacznie potwierdzać jego falową naturę. Początek XX wieku przyniósł nowe spojrzenie. Doświadczalnie obserwowane efekty: zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona, jednoznacznie przemawiały za korpuskularną naturą światła. Wprowadzono pojęcie dualizmu korpuskularno-falowego. Przyjęto, że światło ma naturę dwoistą (dualną) : jest jednocześnie falą i zbiorem cząsteczek. W niektórych doświadczeniach przejawia się jedna z nich, w innych zaś druga. W latach 20-tych XX wieku podobne rozwiązanie przyjęto dla elektronów.