A legfontosabb különbség az elektromágneses hullám és az anyaghullám között az, hogy az elektromágneses hullámokhoz elektromos és mágneses mezők kapcsolódnak, míg az anyaghullámokhoz nincs kapcsolódó elektromos vagy mágneses mező.
A hullám egy mező zavarása, amelyben egy fizikai attribútum ismétlődően oszcillál minden pontban, vagy minden pontból a szomszédos pontokba terjed. Az elektromágneses hullámok és az anyaghullámok az ilyen hullámok két típusa. Ráadásul minden anyag hullámként viselkedhet. És ezt a koncepciót először Louis De Broglie javasolta, ami miatt ezeket a hullámokat is „Broglie hullámoknak” nevezték el.
Mi az elektromágneses hullám?
Az elektromágneses hullám egyfajta hullám, amely elektromágneses sugárzási energiát hordozva halad át a térben. Ezek a hullámok vákuumban fénysebességgel terjednek. Az elektromágneses hullámok típusai közé tartoznak a rádióhullámok, a mikrohullámok, az infravörös sugarak, a látható fény, az UV-sugarak stb. Ezenkívül jellemezhetjük ezeket az elektromágneses hullámokat hullámhossz, frekvencia vagy energia segítségével.
01. ábra: Elektromágneses hullám, amely a merőleges elektromos és mágneses mezőket mutatja
Ezek az elektromágneses hullámok elektromos és mágneses összetevőket is tartalmaznak. Itt azt láthatjuk, hogy az elektromos és mágneses mezők egymásra merőleges oszcillációja a hullám terjedésének irányában oszcillál.
Sőt, az elektromágneses hullám „fotonoknak” nevezett kvantumokból áll. A fotonnak nincs tömege, de relativisztikus tömege van; így a gravitáció ugyanúgy hatással lehet ezekre a fotonokra, mint a normál anyagra. Amikor energiát adunk egy atomnak, az elektronok magas energiaszintre mozoghatnak, de mivel a magasabb energiájú állapot instabil, az elektronok alacsonyabb energiájú állapotokba esnek vissza, és fotonokat szabadítanak fel. Ezért ez az esemény elektromágneses sugárzást okozhat. Ezzel az elvvel emissziós spektrumokat kaphatunk a kémiai elemekre, és meghatározhatjuk ezen atomok energiaszintjét.
Mi az a Matter Wave?
Az anyaghullámok azok a hullámok, amelyek részecskékből állnak. Ezek a hullámok azonban nem kapcsolódnak elektromos és mágneses mezőhöz. Az elektromágneses hullámoktól eltérően ezek az anyaghullámok részecskékből állnak (amelyek tömeggel és térfogattal rendelkeznek). Így minden anyag hullámként viselkedhet.
02. ábra: Anyaghullám bemutatása az elektronok diffrakciójában
Az anyaghullám koncepcióját először Louis De Broglie javasolta, ami miatt ezeket a hullámokat is „Broglie hullámoknak” nevezték el.
Mi a különbség az elektromágneses hullám és az anyaghullám között?
Az elektromágneses hullámok a térben áthaladó hullámok, elektromágneses sugárzási energiát hordozva, míg az anyaghullámok részecskékből álló hullámok. Tehát a legfontosabb különbség az elektromágneses hullám és az anyaghullám között az, hogy az elektromágneses hullámokhoz elektromos és mágneses mezők kapcsolódnak, míg az anyaghullámokhoz nincs kapcsolódó elektromos vagy mágneses mező.
Továbbá az elektromágneses hullám és az anyaghullám közötti másik fontos különbségként azt mondhatjuk, hogy az elektromágneses hullám fotonokból áll (amelyeknek nincs tömegük vagy térfogatuk), míg az anyaghullám részecskéket tartalmaz (amelyeknek van tömegük és térfogatuk).
Az alábbi infografika további összehasonlításokat mutat az elektromágneses hullám és az anyaghullám közötti különbséggel kapcsolatban.
Összefoglaló – Elektromágneses hullám vs anyaghullám
Az elektromágneses hullámok és az anyaghullámok több szempontból is különböznek egymástól. A legfontosabb különbség az elektromágneses hullám és az anyaghullám között az, hogy az elektromágneses hullámokhoz elektromos és mágneses mezők kapcsolódnak (ami miatt ezeket a hullámokat így nevezték el), míg az anyaghullámokhoz nincs kapcsolódó elektromos vagy mágneses mező.
