Kluczowa różnica między falą elektromagnetyczną a falą materii polega na tym, że fale elektromagnetyczne mają powiązane z nimi pola elektryczne i magnetyczne, podczas gdy fale materii nie mają żadnego powiązanego pola elektrycznego ani magnetycznego.
Fala to zakłócenie pola, w którym atrybut fizyczny oscyluje wielokrotnie w każdym punkcie lub rozchodzi się z każdego punktu do sąsiednich punktów. Fale elektromagnetyczne i fale materii to dwa rodzaje takich fal. Co więcej, każda materia może zachowywać się jak fala. I ta koncepcja została po raz pierwszy zaproponowana przez Louisa De Broglie, co doprowadziło do nazwania tych fal również „falami Broglie”.
Co to jest fala elektromagnetyczna?
Fala elektromagnetyczna to rodzaj fali, która przemieszcza się w przestrzeni, niosąc elektromagnetyczną energię promieniowania. Fale te rozchodzą się z prędkością światła w próżni. Rodzaje fal elektromagnetycznych obejmują fale radiowe, mikrofale, promienie podczerwone, światło widzialne, promienie UV itp. Ponadto możemy scharakteryzować te fale elektromagnetyczne za pomocą długości fali, częstotliwości lub energii.
Rysunek 01: Fala elektromagnetyczna pokazująca prostopadłe pola elektryczne i magnetyczne
Te fale elektromagnetyczne mają zarówno elementy elektryczne, jak i magnetyczne. Tutaj widzimy, jak oscylacja pól elektrycznych i magnetycznych jest prostopadła do siebie i oscyluje w kierunku propagacji fali.
Ponadto fala elektromagnetyczna składa się z kwantów zwanych „fotonami”. Foton nie ma masy, ale ma masę relatywistyczną; w ten sposób grawitacja może wpływać na te fotony, tak jak normalna materia. Kiedy dostarczamy energię do atomu, elektrony mogą przejść na wysokie poziomy energetyczne, ale ponieważ wyższy stan energetyczny jest niestabilny, elektrony wracają do niższych stanów energetycznych, uwalniając fotony. W związku z tym incydent ten może wytworzyć promieniowanie elektromagnetyczne. Korzystając z tej zasady możemy otrzymać widma emisyjne pierwiastków chemicznych i określić poziomy energetyczne tych atomów.
Co to jest fala materii?
Fale materii to fale składające się z cząstek. Jednak fale te nie są związane z polami elektrycznymi i magnetycznymi. W przeciwieństwie do fal elektromagnetycznych, te fale materii składają się z cząstek (które mają masę i objętość). W ten sposób wszelka materia może zachowywać się jak fala.
Rysunek 02: Demonstracja fali materii w dyfrakcji elektronów
Koncepcja fal materii została po raz pierwszy zaproponowana przez Louisa De Broglie, co doprowadziło do nazwania tych fal również „falami Broglie”.
Jaka jest różnica między falą elektromagnetyczną a falą materii?
Fale elektromagnetyczne to rodzaj fal, które przemieszczają się w przestrzeni, niosąc elektromagnetyczną energię promieniowania, podczas gdy fale materii są falami składającymi się z cząstek. Tak więc kluczowa różnica między falą elektromagnetyczną a falą materii polega na tym, że fale elektromagnetyczne mają powiązane z nimi pola elektryczne i magnetyczne, podczas gdy fale materii nie mają żadnego skojarzonego pola elektrycznego ani magnetycznego.
Ponadto, jako kolejna ważna różnica między falą elektromagnetyczną a falą materii, możemy powiedzieć, że fala elektromagnetyczna składa się z fotonów (które nie mają masy ani objętości), podczas gdy fala materii zawiera cząstki (które mają masę i objętość).
Poniższa grafika informacyjna pokazuje więcej porównań związanych z różnicą między falą elektromagnetyczną a falą materii.
Podsumowanie – fala elektromagnetyczna a fala materii
Fale elektromagnetyczne i fale materii różnią się od siebie na kilka sposobów. Kluczowa różnica między falą elektromagnetyczną a falą materii polega na tym, że fale elektromagnetyczne mają powiązane z nimi pola elektryczne i magnetyczne (co doprowadziło do nazwania tych fal jako takich), podczas gdy fale materii nie mają żadnego powiązanego pola elektrycznego ani magnetycznego.
