Zobrazení zdroje stránky Dualita částice a vlnění

[[Soubor:Photoelectric effect in a solid - diagram.svg|alt=|náhled|[[Fotoelektrický jev]].]]
Myšlenku duality částic a vlnění zavedl v roce [[1905]] [[Albert Einstein]] pro objasnění [[fotoelektrický jev|fotoelektrického jevu]]. [[Fyzika|Fyzikální]] pojem '''dualita částice a vlnění''' se vztahuje ke skutečnosti, že [[světlo]] lze popsat buď jako [[vlna|vlnu]] nebo jako [[částice|částici]], v závislosti na uspořádání [[experiment]]u a způsobu pozorování. Ačkoliv se tato dualita v obecnosti týká veškeré hmoty, nejčastěji se s ní lze setkat v případě objektů s velmi malou [[hmotnost]]í, zvláště pak u [[elementární částice|elementárních částic]]. Vysvětlením se zabývají [[interpretace kvantové mechaniky]].

== Elektromagnetické záření ==
[[Soubor:Doubleslitexperiment.svg|náhled|[[Dvojštěrbinový experiment]].]]
Např. [[elektromagnetické záření]] může někdy vykazovat [[vlnění|vlnový]] charakter (např. při [[ohyb světla|ohybu světla]]), a jindy se chová jako [[částicové záření]] (např. u [[fotoelektrický jev|fotoelektrického jevu]]). Světlo lze tedy popsat vlnovou teorií, ale také [[kvantová teorie|teorií kvantovou]].

Na otázku, zda má toto záření vlnový nebo částicový charakter, nelze odpovědět jednoznačně. Některé jevy v oblasti [[optika|optiky]] lze vysvětlit pouze prostřednictvím vlnového charakteru světla, zatímco jiné [[jev]]y (např. [[fotoelektrický jev]]) lze vysvětlit pouze pomocí [[foton]]ů.

Z tohoto hlediska lze tedy tvrdit, že obě [[teorie]] se vzájemně doplňují, a pro daný jev je vždy nutné vybrat vhodný teoretický popis. [[Světlo]] tedy chápeme jako fyzikální jev, který má vlnovou i korpuskulární povahu. Právě tato skutečnost je chápána jako [[Dualita částice a vlnění|dualita vln a částic.]]

Částicová povaha elektromagnetického záření se projevuje především v krátkovlnných oblastech (tzn. při vysokých energiích fotonů), vlnová povaha v oblasti dlouhovlnné.

== Zobecnění ==
[[Kvantová teorie]] ukazuje, že vlnové vlastnosti vykazují (v určitých situacích) všechny [[částice]]. Tato skutečnost je jedním z důležitých objevů kvantové fyziky. Takovou hypotézu vyslovil poprvé roku [[1924]]
[[Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie|Louis-Victor de Broglie]] jenž vyslovil domněnku, že i částice lze popsat [[Vlnová délka|vlnovou délkou]] o velikosti:
:<math>
\lambda = \frac{h}{p}
</math>,
kde ''h'' je [[Planckova konstanta]] a ''p'' je [[hybnost]] částice. Ve svých důsledcích to znamená, že každému vlnění lze přiřadit určité částicové vlastnosti, a naopak, každá částice se může projevovat jako vlnění. Například rozlišení v [[elektronový mikroskop|elektronovém mikroskopu]], kde látku sondují [[elektron]]y, závisí na jejich [[kinetická energie|kinetické energii]] - vyšší rychlost (i kinetická energie) odpovídá vyšší hybnosti, čímž se snižuje jejich vlnová délka a lze tedy dosáhnout vyššího rozlišení.

== Makroskopická analogie ==
Například pomocí vibrující hladiny lze vytvořit klasickou [[analogie|analogii]] (Faradayova vlna odpovídá de Broglieho vlně).<ref>John W. M. Bush: Quantum mechanics writ large – http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~mdt26/tti_talks/deBB_10/bush_tti2010.pdf {{Wayback|url=http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~mdt26/tti_talks/deBB_10/bush_tti2010.pdf |date=20171215051636 }}</ref> Experimentálně realizované makroskopické chování jako u difrakce, atomárního orbitu či tunelování provedl Yves Couder.<ref>http://www.youtube.com/watch?v=W9yWv5dqSKk YouTube video Yves Couder Explains Wave/Particle Duality via Silicon Droplets</ref> Později také vědci z MIT vytvořili analogii "pilotní vlny", kdy statistika poloh náhodně se pohybující makroskopické částice vykazovala tvar jako u [[Vlnová funkce|vlnové funkce]].<ref>http://phys.org/news/2013-07-fluid-dynamics-mimic-quantum-mechanics.html - When fluid dynamics mimic quantum mechanics</ref> A také australští vědci, kteří tak například vytvořili i krystalizaci.<ref>https://phys.org/news/2019-07-droplets-liquid-surface.html - When droplets walk across a liquid surface</ref>

== Reference ==
<references />

== Související články ==
* [[Vlnění]]
* [[Záření]]
* [[Dvojštěrbinový experiment]]

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}

{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Kvantová fyzika]]
[[Kategorie:Kvantová mechanika]]