Lysets dobbeltnatur: forsøket avgjør hvilken side du ser

Hva viser visualet?

Interferensforsøket viser bølgesiden. Lyse og mørke striper oppstår fordi bølger kan forsterke og slukke hverandre, og betingelsen d·sinθ = nλ gir første orden på 11,2° for 650 nm. En strøm av partikler ville gitt én flekk rett fram, ikke et mønster.

Fotoelektrisk effekt viser partikkelsiden. Under grensefrekvensen løsrives ingen elektroner, uansett hvor sterkt lyset er, og over den er energien per elektron bestemt av frekvensen alene: 220 nm gir 1,34 eV, mens 650 nm ikke gir noe. En bølge ville gitt elektroner så lenge intensiteten var stor nok.

Begge forsøkene er riktige. Lys har en dobbeltnatur, og hvilken side som viser seg, avhenger av hvilket forsøk du gjør. Det er ikke en svakhet ved modellen — det er selve kjernen i kvantefysikken.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Bølgesiden: interferens. Lyse og mørke striper krever at lys kan slukke seg selv.
2. 2. Partikkelsiden: terskel. Ingen elektroner under f₀, uansett hvor sterkt lyset er.
3. 3. Samme lys begge steder. Det er forsøket som avgjør hvilken side som viser seg.

Nøkkelbegreper

• bølge-partikkel-dualitet
• interferens
• fotoelektrisk effekt
• foton
• grensefrekvens
• komplementaritet

På prøve og muntlig-praktisk

Et klassisk drøftingsspørsmål: «Betyr dette at lys ikke er en bølge?» Svaret er nei — lys er begge deler. Bruk ett konkret forsøk for hver side, og si hva klassisk teori ikke klarer å forklare i hvert tilfelle.

Kildegrunnlag

forsok-fotoelektrisk-effekt.html (FAQ: «Lys er begge deler: interferens viser bølgenaturen, fotoelektrisk effekt viser partikkelnaturen»); forsok-interferens.html (interferens som bevis på bølgenatur)