Wenn Licht in ein anderes Medium als ein Vakuum eintritt, verlangsamt es sich. Wenn Licht das Medium verlässt und wieder in das Vakuum eintritt, beschleunigt es sich wieder. Wo kommt die Energie, die das Licht beschleunigt?
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Die bekannte Relativitätstheorie von Einstein basiert auf der allgemeinen Gleichung: ``` E^2 = p^2*c^2 + m^2*c^4 (E = m*c^2 wird daraus abgeleitet) ``` Dies sagt uns, dass Energie **E** Quadrat ist gleich Impuls **p** Quadrat mal die Geschwindigkeit des Lichts **c** Quadrat, plus Masse **m** Quadrat mal die Geschwindigkeit des Lichts **c** zur vierten Leistung. Licht ist masselos, aber es kann immer noch Dynamik haben. Also, für die Energie eines Photons, können wir die allgemeine Gleichung zu erhalten vereinfachen: ``` E = p*c `` Photonen sind masselos Partikel, und so erhalten alle ihre Energie aus Momentum. Wenn sie jemals aus dem Momentum laufen, sie würden zu existieren. Wenn ein Photon ein anderes Medium als ein Vakuum ein Licht zurückgibt, verlangsamt es. Da Energie nicht erzeugt oder zerstört werden kann, bedeutet das Momentum zu kompensieren!
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Beschreiben Sie, wie Licht sowohl ein Teilchen als auch eine Welle sein kann.
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Das Konzept der Wellen-Teilchen-Dualität wurde erstmals von dem französischen Physiker Louis de Broglie in seiner Doktorarbeit im Jahre 1924. Er schlug vor, dass ebenso wie Licht als Welle und ein Teilchen verhalten kann, Partikel wie Elektronen können auch zeigen, sowohl wellenähnliche als auch partikelähnliche Eigenschaften. Diese Idee wurde zunächst mit Skepsis erfüllt, aber es wurde später durch Experimente wie das Doppelspalt-Experiment unterstützt, die das wellenähnliche Verhalten von Elektronen demonstriert. Licht kann zeigen Eigenschaften sowohl eines Teilchens als auch einer Welle aufgrund seiner dualen Natur. Dies ist bekannt als Wellen-Teilchen-Dualität, ein Konzept, das aus der Quantenmechanik. Wenn Licht als Welle beobachtet wird, zeigt es Eigenschaften wie Beugung, Interferenz und Polarisation. Diese Eigenschaften sind typisch für Wellen und kann durch die Welle-ähnliches Verhalten des Lichts erklärt werden. Zum Beispiel, wenn Licht durch einen schmalen Schlitz passiert, es breitet sich aus und stört sich, die Schaffung eines charakteristischen Musters von hellen und dunklen Eigenschaften hinter dem Schlitz. Auf der anderen Seite, wenn Lichteigenschaften, die es zeigt, um die Teilchen-ähnliche Licht-Experiment-Experimentation ist, die Art von Licht-Prozeption.
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