Jag vet att strålning (ex: fjärrfältet av laddade partiklar i rörelse, röntgenstrålning och gammastrålning) alla kan beskrivas som både fotoner och som ELEKTROMAGNETISKA vågor.

Jag vet också att andra partiklar än fotonen kan beskrivas som vågor (våg-partikeldualiteten). En neutron eller en elektron kan ju beskrivas som vågor, vilket de ofta gör inom kvantmekaniken. Min fundering är dock:

Vågen som beskriver partiklar, andra än fotonen, är de också elektromagnetiska vågor? Alltså; kan en proton (partikeln i sig) beskrivas med en elektromagnetisk våg eller är det en annan sorts våg?

MVH Robin
/Robin K, Lunds Universitet, Lund

Svar:
Våg-partikeldualitet innebär att elektromagnetisk strålning (till exempel ljus) och materia (i praktiken små massor, till exempel elementarpartiklar, atomer och molekyler) uppvisar både vågegenskaper och partikelegenskaper. Denna dualitet behandlas inom kvantmekaniken. (Våg-partikeldualitet )

Exempel på vågegenskaper för elektromagnetisk strålning är interferens (fråga 965 ). Maxwells ekvationer (fråga 13822 ) beskriver elektromagnetisk strålning som en vågrörelse. Den fotoelektriska effekten (fråga 19245 och 186 ) och comptoneffekten (fråga 12701 ) kan emellertid bara förklaras med partikelegenskaper.

Vågfunktionen som beskriver hur partiklar rör sig får man oftast fram genom att lösa schrödingerekvationen. Denna funtion är komplex och absolutkvadraten tolkas som sannolikheten för att partikeln skall befinna sig i en viss punkt. Dessa "sannolikhetsvågor" har inget alls att göra med elektromagnetisk strålning, de har antagligen inte ens någon plats i den fysikaliska verkligheten utan är teoretiska konstruktioner som kommer ut ur kvantmekaniska räkningar.

Se vidare den omfattande och lite mer avancerade artikeln Wave–particle duality .
/Peter E

Nyckelord: kvantmekanik [30]; schrödingerekvationen [4];