Ключевое различие между электромагнитной волной и волной материи заключается в том, что электромагнитные волны имеют связанные с ними электрические и магнитные поля, тогда как волны материи не имеют никакого связанного электрического или магнитного поля.
Волна – это возмущение поля, в котором физический атрибут многократно колеблется в каждой точке или распространяется от каждой точки к соседним точкам. Электромагнитные волны и волны материи являются двумя типами таких волн. Более того, вся материя может вести себя как волна. И эта концепция была впервые предложена Луи де Бройлем, что привело к тому, что эти волны также были названы «волнами Бройля».
Что такое электромагнитная волна?
Электромагнитная волна - это тип волны, которая распространяется в пространстве, неся электромагнитную лучистую энергию. Эти волны распространяются со скоростью света в вакууме. Типы электромагнитных волн включают радиоволны, микроволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи и т. д. Кроме того, мы можем охарактеризовать эти электромагнитные волны, используя длину волны, частоту или энергию.
Рисунок 01: Электромагнитная волна, показывающая перпендикулярные электрические и магнитные поля
Эти электромагнитные волны имеют как электрические, так и магнитные компоненты. Здесь мы видим, что колебания электрического и магнитного полей перпендикулярны друг другу и колеблются в направлении распространения волны.
Более того, электромагнитная волна состоит из квантов, называемых фотонами. Фотон не имеет массы, но имеет релятивистскую массу; таким образом, гравитация может воздействовать на эти фотоны точно так же, как на обычную материю. Когда мы даем энергию атому, электроны могут перемещаться на более высокие энергетические уровни, но, поскольку более высокое энергетическое состояние нестабильно, электроны возвращаются к более низким энергетическим уровням, высвобождая фотоны. Следовательно, этот инцидент может производить электромагнитное излучение. Используя этот принцип, мы можем получить спектры излучения химических элементов и определить энергетические уровни этих атомов.
Что такое Волна Материи?
Волны материи – это волны, состоящие из частиц. Однако эти волны не связаны с электрическими и магнитными полями. В отличие от электромагнитных волн, эти волны материи состоят из частиц (у которых есть масса и объем). Таким образом, вся материя может вести себя как волна.
Рисунок 02: Демонстрация волны материи в дифракции электронов
Концепция волн материи была впервые предложена Луи де Бройлем, что привело к названию этих волн «волнами Бройля».
В чем разница между электромагнитной волной и волной материи?
Электромагнитные волны - это тип волн, которые путешествуют в пространстве, неся электромагнитную лучистую энергию, в то время как волны материи - это волны, состоящие из частиц. Таким образом, ключевое различие между электромагнитной волной и волной материи заключается в том, что электромагнитные волны имеют связанные с ними электрические и магнитные поля, тогда как волны материи не имеют никакого связанного электрического или магнитного поля.
Более того, в качестве еще одного важного различия между электромагнитной волной и волной материи можно сказать, что электромагнитная волна состоит из фотонов (у которых нет ни массы, ни объема), а волна материи содержит частицы (имеющие массу и объем).
Приведенная ниже инфо-графика показывает больше сравнений, связанных с разницей между электромагнитной волной и волной материи.
Резюме – Электромагнитная волна против Волны Материи
Электромагнитные волны и волны материи отличаются друг от друга несколькими способами. Ключевое различие между электромагнитной волной и волной материи заключается в том, что электромагнитные волны имеют связанные с ними электрические и магнитные поля (что привело к названию этих волн как таковых), тогда как волны материи не имеют никакого связанного электрического или магнитного поля.
