4.9. Двойственная корпускулярно-волновая природа света

Свет (и любое другое электромагнитное излучение - радиовол­ны, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лу­чи, g-лучи) обнаруживает удивительное единство, казалось бы, взаимно исключающих свойств - непрерывность (волны) и дискретность (фотоны), которые взаимно дополняют друг друга.

Одновременное существование у света волновых и квантовых свойств, естественно, ставит вопрос об их сочетании и взаимоза­висимости. Оказывается, волновые и корпускулярные свойства света не исключают, а, наоборот, взаимно дополняют друг друга. Эта взаимосвязь отражается и в уравнениях, связывающих величины, ха­рактеризующие корпускулярные свойства электромагнитного излуче­ния (энергия e_ф , масса m_ф, импульс р_ф фотона) и его волно­вые свойства (частота или длина волны):

.

Итак, свет одновременно обладает свойствами непрерывных электромагнитных волн и свойствами дискретных фотонов. Современ­ная физика убедительно доказывает ошибочность всех попыток про­тивопоставить друг другу волновые и квантовые свойства света. Свет представляет собой диалектическое единство этих двух свойств, Причем в проявлении этих противоположных свойств света имеется определенная закономерность: с уменьшением длины волны (увеличе­нием частоты) всё более отчетливо проявляются квантовые свойства света, а с увеличением длины волны (уменьшением частоты) основ­ную роль играют его волновые свойства. Таким образом, если "пе­ремещаться" по шкале электромагнитных волн в сторону более корот­ких (от радиоволн до g-лучей), то волновые свойства электро­магнитного излучения будут постепенно уступать место всё более отчетливо проявляющимся квантовым свойствам.