Txikipedia:Materiaren izaera
1923. urtean, Louis de Broglie fisikari frantsesak hipotesi bat proposatu zuen egitura atomikoaren teoria azaltzeko. Elektroien difrakzioa aztertuta, partikula horiek uhinen propietateak zituztela adierazi zuen Brogliek; hau da, haren arabera, materia orok uhinen izaera zuen. Urte batzuen ostean, zientzialariek Broglieren hipotesia baieztatu zuten zirrikituetatik elektroiak eta argiaren izpiak bonbardatuta. Elektroi-korronteak eta argiak uhinak bezala jokatzen zutenez, zientzialariek Broglieren teoria zuzena zela frogatu zuten.
Uhin-partikula dualtasuna[aldatu | aldatu iturburu kodea]
Elektroien portaerak ez digu uzten esperimentu berean partikula eta uhina bereizten. Elektroiak bi izaera izateari uhin-partikula dualtasuna deritzo: partikulen ezaugarriek uhinek bezala jokatzen du; eta, era berean, uhinen ezaugarriek partikulek eta uhinek bezala. Dualtasuna ez da antzematen materia handian; bai, ordea, materia txikian (elektroiaren kasuan). Elektroiak hainbat fenomeno fisikotan uhinaren propietateak ditu; eta beste fenomeno fisiko batzuetan, materiaren propietateak.
Planck-ek teoria kuantikoaren hipotesia adierazi zuen: energiak energia-pakete txikiak (kuantuak) igortzen ditu, etengabe igortzen egon beharrean. Igorritako energia igorritako argiaren maiztasunarekin erlazionatuta dago.
Argiaren jokaerako uhinak eta partikulak[aldatu | aldatu iturburu kodea]
Argiari erreparatuta, erraz froga dezakegu partikulen eta uhinen arteko dualtasuna. Garai batean, zientzialari askok uste zuten argia uhina zela. Uraren olatuak bezalakoa denez, islatzeko, errefraktatzeko, difraktatzeko eta interferentziak sortzeko gaitasuna du argiak.
Errefrakzioa da argiak substantzia garden batetik bestera (airetik uretara) pasatzean jasaten duen norabide-aldaketa.
Islapenari dagokionez, gainazal batekin topo egitean, jatorrizko norabidera itzultzen den norabide-aldaketa da.
Argiaren interferentzia antzemateko, frekuentzia bereko bi uhin gainjarri behar ditugu haien artean interferitzeko. Interferentziak bi motatakoak izan daitezke: konstruktiboak (hau da, uhinak gehitu daitezke), ala suntsitzaileak (uhinak deusezta daitezke). Young-en esperimentuak argiaren interferentzia frogatzen du.
Argia bi zirrikitudun xaflatik pasaraztean, argitasun handiko aldeak eta iluntasuna tartekatzen dira. Argitasun handiko aldeetan, interferentzia konstruktiboa ematen da; iluntasun aldeetan, aldiz, suntsitzailea.
Argia zirrikitu txikietatik zeharkatutakoan, uhinak desbideratzeari difrakzioa deritzo.
Hala eta guztiz ere, argiak zenbait unetan partikulek bezala jokatzen du.
Albert Einsteinen efektu fotoelektrikoaren teoriak asko lagundu zion De Broglieren teoriari. Horri esker, uhinak eta partikulak gainjar daitezkeela frogatu zuen. Hala, argia uhina da, baina aldi berean partikulaz osatutako zerbait ere bai: partikula kuantizatu horiei fotoi esaten zaie. Fotoi bakoitzak energia jakin bat dauka: kuantuen multiploa. Argiak, objektu jakin batzuen gainean eraso egin, eta elektroiak aska ditzake objektu horietatik. Objektu baten gainazaletik elektroiak askatzeko, erasotako argiaren fotoiak elektroiak baino energia handiagoa izan behar du. Hala izanda, eraso egin eta elektroiak igortzen dira gainazaletik.
Elektroiak askatzen direnean, energia zinetikoa ere askatzen da. Uhinen teoria klasikoaren arabera, zenbat eta handiagoa izan argiaren intentsitatea, orduan eta handiagoa da energia. Bitxia bada ere, konturatu ziren argi distiratsua (intentsitate handiagokoa) ez dela beti gai elektroia zirkuitutik pasatzeko.
Dena den, zientzialariek aurkitu dute argiaren maiztasunak energia-zinetikoaren zenbatekoa modu eraginkorrean aldatzen duela. Zenbait objektuk, maiztasun jakin batzuetan, ez dituzte elektroiak igortzen; horrexegatik, ν0 atari-maiztasuna erabiltzen da. ν0 da elektroi bat askatzeko beharrezkoa den gutxieneko energia zinetikoa, eta fotoiak behar duen gutxieneko energia. Fotoiaren maiztasunaren eta energia zinetikoaren arteko erlazioa lineala da.