Το φως για μεγάλο χρονικό διάστημα παρέμεινε ένα από τα κύριααντικείμενα μελέτης. Πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να μάθουν τη φύση του, αλλά αυτό ήταν δύσκολο να γίνει λόγω περιορισμένων ευκαιριών. Η πρώτη θεωρία που προσπάθησε να εξηγήσει τη φύση του φωτός ήταν η θεωρία των κυμάτων. Για μεγάλο χρονικό διάστημα θεωρήθηκε σωστό και αληθινό, και δεν υπήρχαν προϋποθέσεις για τον σχηματισμό δυαδικότητας κυμάτων-σωματιδίων. Εκείνη την εποχή, θεωρήθηκε στη φυσική ότι το φως ήταν ένα κύμα στη φύση, και τα άτομα και άλλα μικρά σωματίδια είχαν μόνο σωματικές ιδιότητες.
Η θεωρία άρχισε να καταρρέει επειδή απέτυχεεξηγήστε τη δομή του ατόμου. Ο Rutherford, ως αποτέλεσμα των πειραμάτων του, έκανε την υπόθεση ότι ο πυρήνας του ατόμου βρίσκεται στο κέντρο, ο όγκος συγκεντρώνεται εκεί και τα ηλεκτρόνια κατανέμονται σε όλο τον όγκο, γεμίζοντας ελεύθερα το χώρο. Αλλά η θεωρία δεν βρήκε επιβεβαίωση, διότι σύμφωνα με υπολογισμούς, ένα τέτοιο σύστημα δεν θα μπορούσε να είναι σταθερό.
Προϋποθέσεις για τη διαμόρφωση μιας νέας θεωρίας
Αργότερα ανακαλύφθηκε το φαινόμενο του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, το οποίοπροχώρησε πέρα από το πλαίσιο της κλασικής φυσικής, που κυριαρχούσε εκείνη την εποχή. Στη συνέχεια, ήταν το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο που βοήθησε στη διαμόρφωση της διττότητας των κυμάτων-σωματιδίων, επειδή αυτό οδήγησε στην ανάγκη δημιουργίας κβαντικής φυσικής. Το χαρακτηριστικό του ήταν ότι τα σωματίδια έλαβαν ιδιότητες που θα ήταν αδύνατες αν τα θεωρούσαμε υπό το φως των αρχών της κλασικής φυσικής. Η δυαδικότητα των κυμάτων-σωματιδίων ήταν μία από τις πρώτες θεωρίες που μελετήθηκαν σε ένα νέο τμήμα της φυσικής.
Η ουσία του φωτοηλεκτρικού εφέ ήταν τόσο συνηθισμένοουσίες υπό την επίδραση ακτινοβολίας μικρού κύματος εκπέμπουν γρήγορα ηλεκτρόνια. Η κύρια διαφωνία με την κλασική φυσική ήταν το γεγονός ότι η ενέργεια των εκπεμπόμενων γρήγορων ηλεκτρονίων δεν εξαρτάται από την ένταση της ακτινοβολίας. Μόνο οι ιδιότητες της ίδιας της ουσίας, καθώς και η συχνότητα της ακτινοβολίας, είχαν τιμές. Εκείνη την εποχή, δεν ήταν δυνατό να εξηγήσουμε τους μηχανισμούς απελευθέρωσης φωτοηλεκτρονίων με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα.
Η θεωρία των κυμάτων φαινόταν αρμονική καιαδιάψευστος. Σύμφωνα με αυτήν, η ενέργεια ακτινοβολίας κατανέμεται ομοιόμορφα στο φως κύμα. Όταν χτυπά ένα ηλεκτρόνιο, του δίνει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας, αντίστοιχα, σύμφωνα με αυτήν τη θεωρία, όσο υψηλότερη είναι η ένταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια. Ωστόσο, στην πραγματικότητα αποδείχθηκε κάπως διαφορετικά.
Η ανάπτυξη της ιδέας του δυϊσμού
Альберт Эйнштейн начал высказывать идеи о διακριτή φύση του φωτός. Η θεωρία των κβαντικών πεδίων και η έννοια των κβαντικών πεδίων άρχισαν επίσης να αναπτύσσονται, που βοήθησαν στη διαμόρφωση της δυαδικότητας των κυμάτων-σωματιδίων.
Η ουσία είναι ότι μπορούνγια να επηρεάσει τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, επομένως, έχει τις φυσικές ιδιότητες μιας ροής σωματιδίων - φωτονίων. Αλλά ταυτόχρονα, σε φαινόμενα όπως η περίθλαση και η παρεμβολή, το φως επιδεικνύει σαφείς ιδιότητες ενός κύματος. Έχουν πραγματοποιηθεί ορισμένα πειράματα για να αποδειχθεί η διττότητα της δομής του φωτός. Στη βάση τους χτίστηκε ο δυϊσμός κυμάτων-σωματιδίων του φωτός, δηλ. ένα φωτόνιο εμφανίζει σωματικές ιδιότητες, αλλά σε πολλά πειράματα είχε μια σαφή εκδήλωση ιδιοτήτων κυμάτων.
Πρέπει να καταλάβετε ότι τέτοιες ιδέες για αυτόη στιγμή είναι μόνο ιστορικού ενδιαφέροντος. Ο δυϊσμός των σωματικών κυμάτων των ιδιοτήτων της ύλης σχηματίστηκε ως θεωρία σε μια εποχή που μόλις άρχισε η μελέτη τέτοιων ιδιοτήτων, την ίδια στιγμή ιδρύθηκαν νέοι κλάδοι της φυσικής. Αυτή η θεωρία ήταν μια προσπάθεια εξήγησης νέων φαινομένων στη γλώσσα της κλασικής φυσικής.
Στην πραγματικότητα, από την άποψη της κβαντικής φυσικήςΤέτοια αντικείμενα δεν είναι σωματίδια, τουλάχιστον με την κλασική έννοια. Αποκτούν ορισμένες ιδιότητες μόνο όταν προσεγγίζονται. Ωστόσο, η θεωρία του δυϊσμού χρησιμοποιείται ακόμη για να εξηγήσει ορισμένες αρχές της φύσης του φωτός.
