Klíčový rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je v tom, že elektromagnetické vlny mají spojena elektrická a magnetická pole, zatímco vlny hmoty nemají žádné elektrické nebo magnetické pole.
Vlna je narušení pole, při kterém fyzikální atribut opakovaně osciluje v každém bodě nebo se šíří z každého bodu do sousedních bodů. Elektromagnetické vlny a vlny hmoty jsou dva typy takových vln. Navíc se veškerá hmota může chovat jako vlna. A tento koncept poprvé navrhl Louis De Broglie, což vedlo k pojmenování těchto vln také jako „Broglie vlny“.
Co je elektromagnetická vlna?
Elektromagnetická vlna je druh vlny, která se šíří prostorem a nese elektromagnetickou zářivou energii. Tyto vlny se šíří rychlostí světla ve vakuu. Typy elektromagnetických vln zahrnují rádiové vlny, mikrovlny, infračervené paprsky, viditelné světlo, UV paprsky atd. Dále můžeme tyto elektromagnetické vlny charakterizovat pomocí vlnové délky, frekvence nebo energie.
Obrázek 01: Elektromagnetická vlna ukazující kolmá elektrická a magnetická pole
Tyto elektromagnetické vlny mají elektrické i magnetické složky. Zde můžeme vidět oscilaci elektrického a magnetického pole, které je na sebe kolmé a kmitá ve směru šíření vlny.
Elektromagnetická vlna se navíc skládá z kvant zvaných „fotony“. Foton nemá žádnou hmotnost, ale má relativistickou hmotnost; gravitace tedy může ovlivnit tyto fotony stejně jako normální hmotu. Když atomu poskytneme energii, elektrony se mohou přesunout do vysokých energetických hladin, ale protože vyšší energetický stav je nestabilní, elektrony upadnou zpět do nižších energetických stavů a uvolní fotony. Tento incident tedy může způsobit elektromagnetické záření. Pomocí tohoto principu můžeme získat emisní spektra pro chemické prvky a určit energetické hladiny těchto atomů.
Co je to vlna hmoty?
Vlny hmoty jsou vlny, které se skládají z částic. Tyto vlny však nejsou spojeny s elektrickými a magnetickými poli. Na rozdíl od elektromagnetických vln se tyto vlny hmoty skládají z částic (které mají hmotnost a objem). Veškerá hmota se tedy může chovat jako vlna.
Obrázek 02: Ukázka vlnění hmoty v difrakci elektronů
Koncept hmotných vln jako první navrhl Louis De Broglie, což vedlo k pojmenování těchto vln také jako „Broglieho vlny“.
Jaký je rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a hmotnou vlnou?
Elektromagnetické vlny jsou druhem vln, které se šíří prostorem a nesou elektromagnetickou zářivou energii, zatímco vlny hmoty jsou vlny, které se skládají z částic. Klíčový rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je tedy v tom, že elektromagnetické vlny mají spojena elektrická a magnetická pole, zatímco vlny hmoty nemají žádné související elektrické nebo magnetické pole.
Navíc jako další důležitý rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty můžeme říci, že elektromagnetická vlna se skládá z fotonů (které nemají hmotnost ani objem), zatímco vlna hmoty obsahuje částice (které mají hmotnost a objem).
Níže uvedená informační grafika ukazuje další srovnání související s rozdílem mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty.
Shrnutí – Elektromagnetická vlna vs. Vlna hmoty
Elektromagnetické vlny a vlny hmoty se od sebe liší několika způsoby. Klíčový rozdíl mezi elektromagnetickou vlnou a vlnou hmoty je v tom, že elektromagnetické vlny mají s nimi spojena elektrická a magnetická pole (což vedlo k pojmenování těchto vln jako takových), zatímco vlny hmoty nemají žádné související elektrické nebo magnetické pole.
