Photo of the Day, a részecske vagy hullám a fény a tudományos hírek

Tudja, hogy a fény úgy viselkedik, mint egy részecske és hullám, a körülményektől függően. Mivel a nap Einstein, a tudósok megpróbálták közvetlenül megfigyelni mindkét szempontból a fény egyszerre. EPFL tudósok sikerült a világ első képet ez a jelenség, az úgynevezett hullám-részecske kettősség (a fenti képen nem).

Amikor ultraibolya fény éri fémes felületre, ez okozza a kibocsátott elektronok. Albert Einstein magyarázta a „fotoelektromos” hatást, feltételezve, hogy a fény -, amely azután tartották hullám - szintén részecskeárammal. A csapat vezetett Fabrizio Carbone az EPFL végzett kísérletben ügyesen: segítségével elektronokat felszedő fény. Kísérlet nem sikerült: a kép elfogták fény formájában hullámok és részecskék együtt áramoljék.

Ugyanazt a képet

A kísérletet a következők szerint végeztük: impulzus lézerfényt irányítunk egy pici fém nanoszál. Laser energiát ad töltött részecskék a nanowire, így azok rezgésbe. Fény áthalad az apró drót két lehetséges irány, mint az autók egy autópályán. Amikor a hullámok, amelyek ellentétes irányban mozognak, találkozik, egy új hullám, amely úgy néz ki, mintha fagyott a helyén. Ez állóhullám és lett egy fényforrás a kísérlethez, sugárzó körül nanoszálak.

És itt volt a kísérlet egy rejtett trükk: a tudósok küldött áram az elektronok közel a nanoszálak, használja őket egy képet egy állandó fény hullám. Amikor az elektronok kölcsönhatásba lépett a birtokában könnyű nanoszálak, akkor sem gyorsított vagy lassított. Segítségével ultragyors mikroszkóp állást, amelyben ott van a változás sebessége, Carbone csapat képes volt, hogy szemléltesse az állóhullám vált egyfajta ujjlenyomat a hullám fény természetéről.

Bár ez a jelenség azt mutatja, a hullám fény természete, ez is bizonyítja, hogy a részecskéket a forráshoz. Amikor az elektronok át közel az állóhullám, hogy „esik” a részecskék a fény fotonok. Amint azt már említettük, ez befolyásolja a sebességet, így azok gyorsabban vagy lassabban. Ez a változás a sebesség látható, mint az energia csere „csomagok” (QUANTA) között elektronok és fotonok. A nagyon megnyilvánulása az energiacsomag azt bizonyítja, hogy a fény úgy viselkedik, mint egy részecske.

„Ez a kísérlet az első megmutatni, hogy tudunk lőni kvantummechanika - és paradox jellegét - közvetlenül,” mondja Fabrizio Carbone. Ezen kívül fontos ez a munka úttörő túlmutat az alapkutatások - azokat a technológiákat. „Az a képesség, hogy rögzítse, és manipulálni a kvantum jelenségek a nanoméretű nyit egy új út a kvantum számítástechnika.”

# Photo of the Day | Egy részecske vagy hullám fény? Ilya Khel