빛은 파동일까 입자일까?

---

빛은 파동일까? 입자일까? 그렇게 생각되는 원인은 무엇인가?

 

▶답 : A 빛의 파동성 - 빛이 진행하다가 좁은 틈을 지나면 수없이 많은 가닥으로 나뉘어 진다.(빛의 회절성) 또, 하나의 틈을 지난 빛이 거리가 동일한 두 지점에 동시에 도달하는 영의 실험은 파동만이 나타낼 수 있는 증거가 된다. B 빛의 입자성 - 특정한 빛을 금속에 쪼이면 금속으로부터 전자가 방출된다.(광전 효과) 또한, 일정한 파장의 X선을 물질에 투입하면 X선의 일부는 똑바로 투과하고 일부는 흡수되고 나머지는 산란된다. 여기에 덧붙여 광압설 등은 입자성으로만 설명이 가능한 것이다. 이와 같이 빛은 일면에서는 파동적인 성질을 나타내고 다른 면에서는 입자적인 성질을 나타낸다. 이것을 빛의 이중성이라고 한다.

 

이와 같이 빛은 때에 따라서는 파동적인 성질이 나타나고 또 어떤 경우는 입자적인 성질을 나타낸다. 이것에 대한 절충안으로 나온 것이 물질파인데 드 브로이(De Bloglie)의 물질파는 어떤 식으로 접근하였을까?

 

▶답 : 빛의 이중성이 발견된 당시 프랑스의 물리학자 드브로이는 파동으로 알려져 있는 빛에 입자적인 성질이 있다면 반대로 입자로 알려져 있는 물질입자인 전자에도 파동성이 있을 것이라고 예언하고 다음과 같이 가설을 세웠다. 가설 [ 물질입자인 전자도 파동성을 나타내며 질량 m인 물질입자가 속도 v 로 진행할 때는 파장 λ로 주어질 수 있다. 즉 λ = h/mv 이다. 이러한 드블이의 예언은 1927 년 미국의 실험학자 데이비슨과 거머에 의해 실험적으로 확인되었다.

 

---