Elektromanyetik dalga ile madde dalgası arasındaki temel fark, elektromanyetik dalgaların kendileriyle ilişkili elektrik ve manyetik alanlara sahip olmaları, oysa madde dalgalarının ilişkili herhangi bir elektrik veya manyetik alana sahip olmamasıdır.
Dalga, fiziksel bir özelliğin her noktada tekrar tekrar salınım yaptığı veya her noktadan komşu noktalara yayıldığı bir alanın bozulmasıdır. Elektromanyetik dalgalar ve madde dalgaları, bu tür dalgaların iki türüdür. Ayrıca, tüm maddeler bir dalga gibi davranabilir. Ve bu kavram ilk olarak Louis De Broglie tarafından önerilmiş ve bu dalgaların da “Broglie dalgaları” olarak adlandırılmasına yol açmıştır.
Elektromanyetik Dalga Nedir?
Elektromanyetik dalga, uzayda yayılan ve elektromanyetik ışıma enerjisi taşıyan bir dalga türüdür. Bu dalgalar boşlukta ışık hızında yayılır. Elektromanyetik dalga türleri arasında radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi ışınlar, görünür ışık, UV ışınları vb. bulunur. Ayrıca, bu elektromanyetik dalgaları dalga boyu, frekans veya enerji kullanarak karakterize edebiliriz.
Şekil 01: Dikey Elektrik ve Manyetik Alanları Gösteren Elektromanyetik Dalga
Bu elektromanyetik dalgaların hem elektrik hem de manyetik bileşenleri vardır. Burada elektrik ve manyetik alanların salınımının birbirine dik olduğunu ve dalganın yayılma yönünde salındığını görebiliriz.
Ayrıca, bir elektromanyetik dalga “fotonlar” adı verilen kuantalardan oluşur. Bir fotonun kütlesi yoktur, ancak göreli bir kütlesi vardır; dolayısıyla yerçekimi bu fotonları normal madde gibi etkileyebilir. Bir atoma enerji sağladığımızda, elektronlar yüksek enerji seviyelerine hareket edebilir, ancak daha yüksek enerji durumu kararsız olduğundan, elektronlar fotonları serbest bırakarak daha düşük enerji durumlarına geri döner. Dolayısıyla, bu olay elektromanyetik radyasyon üretebilir. Bu prensibi kullanarak kimyasal elementler için emisyon spektrumları elde edebilir ve bu atomların enerji seviyelerini belirleyebiliriz.
Madde Dalgası Nedir?
Madde dalgaları, parçacıklardan oluşan dalgalardır. Ancak bu dalgalar elektrik ve manyetik alanlarla ilişkili değildir. Elektromanyetik dalgalardan farklı olarak, bu madde dalgaları (kütlesi ve hacmi olan) parçacıklardan oluşur. Böylece tüm maddeler bir dalga gibi davranabilir.
Şekil 02: Elektronların Kırınımında Bir Madde Dalgasının Gösterimi
Madde dalgası kavramı ilk olarak Louis De Broglie tarafından önerildi ve bu dalgaların da “Broglie dalgaları” olarak adlandırılmasına yol açtı.
Elektromanyetik Dalga ile Madde Dalgası Arasındaki Fark Nedir?
Elektromanyetik dalgalar, uzayda hareket eden, elektromanyetik ışıma enerjisi taşıyan bir dalga türüdür, madde dalgaları ise parçacıklardan oluşan dalgalardır. Dolayısıyla, elektromanyetik dalga ile madde dalgası arasındaki temel fark, elektromanyetik dalgaların kendileriyle ilişkili elektrik ve manyetik alanlara sahip olmaları, oysa madde dalgalarının ilişkili herhangi bir elektrik veya manyetik alana sahip olmamasıdır.
Ayrıca, elektromanyetik dalga ile madde dalgası arasındaki bir diğer önemli fark olarak, elektromanyetik dalganın fotonlardan (kütlesi veya hacmi olmayan) oluştuğunu, madde dalgasının ise parçacıklardan (kütlesi ve hacmi olan) oluştuğunu söyleyebiliriz.
Aşağıdaki bilgi grafiği, elektromanyetik dalga ve madde dalgası arasındaki farkla ilgili daha fazla karşılaştırma gösteriyor.
Özet – Elektromanyetik Dalga ve Madde Dalgası
Elektromanyetik dalgalar ve madde dalgaları birkaç yönden birbirinden farklıdır. Elektromanyetik dalga ve madde dalgası arasındaki temel fark, elektromanyetik dalgaların kendileriyle ilişkili elektrik ve manyetik alanlara sahip olması (bu da bu dalgaların bu şekilde adlandırılmasına yol açarken), madde dalgalarının ilişkili herhangi bir elektrik veya manyetik alana sahip olmamasıdır.
