[빛의이중성]빛의 이중성에 대해서

소개

빛의 본성이 파동이다 입자다 하는 긴 논란은 1905년 끝이 났다. 아인슈타인은 빛을 입자로 보고 광전효과를 정확하게 설명할 수 있었고, 따라서 간섭이나 회절 현상을 일으키는 파동의 성격과 광전효과나 콤프톤 효과에서처럼 충돌을 일으키는 입자의 성격을 동시에 갖고 있는 것으로 타협이 이루어지게 된 것이다.

목차

입자성을 증명하기 위한 광전효과와 광량자설에 대해서...
1. 광전효과
2. 광량자설

물질파와 불확정성의 원리에 대해서...
1. de Broglie의 물질파
2. 하이젠베르크의 불확정성의 원리

본문내용

입자성을 증명하기 위한 광전효과와 광량자설에 대해서...

* 빛의 이중성
빛은 `파동`과 `입자`의 두가지 성질을 동시에 가지고 있는 걸 의미합니다. 뉴턴, 그는 빛이 입자라고 생각했습니다. 그가 가장 많이 행한 실험들 중에는 프리즘으로 빛을 나누는 작업이 있었는데요, 그 실험은 백색광을 많은 단색광으로 분해하는 실험이었습니다.
빛이 파동이라면, 그 파동을 전달하는 매질이 있어야 하는데 (쉽게 말해, `파도`라는 파동을 전달하는 매질은 `물`이죠.) 빛은 거의 진공이라고 봐도 무관한 우주공간을 지나서 옵니다. 그래서 필연적으로 가상의 물질인 에테르라는 물질이 있다고 주장되었는데요, 그것의 존재가 증명되지 않아서(물론 현재는 없는 것으로 판명났습니다) 빛이 파동이라는 주장은 더욱 힘을 잃었지요.
그랬기에, 오랜 세월동안 빛은 입자라고 믿어졌습니다. 하지만, 오랜 세월이 지나고 그 주장은 서서히 빛을 잃어갔습니다. 그 이유는 빛이 파동이라는 증거가 여럿 나오기 시작했기 때문인데요, 그 중에 하나가 간섭현상입니다.
그 이유는 빛이 파동이라는 증거가 여럿 나오기 시작했기 때문인데요,그 중에 하나가 간섭현상입니다.
저 그림의 두번째 판의 두개의 구멍이 보이시죠? 저렇게 작은 구멍을 슬릿이라고 부르는데요,파동은 슬릿을 지나면 첫번째 판 다음에서 보이듯이 사방으로 뻗어나갑니다.(이걸 회절현상이라고 하는데요, 이것 역시 파동만이 가지고 있는 특징입니다.) 그러면, 파동이 이중슬릿을 지나면, 저렇게 사방으로 뻗어가는 파동이 두개가 생기게 되겠죠?

그런데, 저 두 파동은 성질이 서로 같을 것이므로, 두 파동이 서로 만나면 상쇄현상이 일어납니다.쉽게 말해, 같은 파동이 만나면 아예 없어지죠.두번째 판 다음에 여러 갈래로 뻗어있는 저 연두색 선들이 바로 빛이 상쇄되어 사라진 곳입니다.그래서 저 연두색 선들이 벽에 닿는 부분은 어둡습니다.이 현상들이 빛에서 일어나니, 빛은 파동이라는 것이 입증되는 것입니다.

참고자료

· 없음