Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng

Quá trình quang hợp chuyển quang năng thành hóa năng. Nhưng làm cách nào để quang năng trong ánh sáng được chuyển thành hóa năng? Muốn biết, phải hiểu rõ bản chất của ánh sáng, từ đó mới biết thực vật lấy năng lượng đấy và chuyển hóa như thế nào?

Ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt. Điều mà học sinh lớp 12 nào ôn thi đại học cũng biết và phải biết. Nhưng môn Sinh 11 cũng có liên quan một ít đến tính chất này. Thời điểm bài QUANG HỢP được dạy trong chương trình Sinh học 11 là lúc nội dung này chưa xuất hiện trong đầu các bạn học sinh. Để bổ trợ, thầy nêu sơ những hiểu biết căn bản nhất, nhằm giúp các bạn hình dung được và hiểu bài Sinh dễ dàng hơn!

I. Tính chất sóng của ánh sáng:

 Trong thí nghiệm của Young, các khe sáng thứ hai, thứ ba lại trở thành những nguồn sáng thứ cấp. Chỉ những đối tượng có tính chất sóng mới làm được điều này. Để dễ hình dung, chúng ta tưởng tượng có một tấm bia, khoét một lỗ nhỏ trên đó; sau đó xả một loạt các viên đạn vào khu vực khe hở và lân cận. Giả sử rằng tấm bia đủ chắc để đạn không thể xuyên qua. Kết quả là chỉ những viên đạn có quĩ đạo xuyên ngang lỗ nhỏ mới có thể đi qua; tất cả những viên đạn nằm trong vùng cận lỗ đều bị ngăn chặn; người đứng sau tấm bia hoàn toàn an toàn nếu tránh khu vực lỗ. Những đối tượng như viên đạn được gọi là có tính chất hạt.

Nhưng với ánh sáng, thì bạn sẽ không “an toàn” khi đứng sau bia, trong trường phát sáng.

II. Tính chất hạt của ánh sáng:

Trong thí nghiệm của Hertz về hiện tượng quang điện, hay đơn giản hơn, khi đi nắng chúng ta cảm thấy nóng, đều cho thấy tính chất hạt của ánh sáng – vật chất có định hình. Để dễ hiểu hơn, chúng ta xem xét một hiện tượng phổ biến khác:

Các bạn đã từng nấu nước, đúng không? Có một câu hỏi đơn giản cho hiện tượng này mà rất ít bạn học sinh thắc mắc: Tại sao nung nóng nồi mà nước cũng nóng lên? Câu trả lời là do năng lượng từ sự dao động của các phân tử trong nồi kim loại được truyền qua các phân tử nước gây gia tăng tốc độ vận chuyển của các phân tử nước. Sự gia tăng tốc độ di chuyển của các hạt trong vật thể chính là bản chất của việc gia tăng nhiệt độ.

Khi đi nắng, da chúng ta nóng lên. Điều này chứng tỏ trong ánh sáng có những hạt mang năng lượng va đập vào các tế bào trên da, cung cấp năng lượng cho da, khiến nó nóng lên. Chính điều này mình chúng rất rõ, là trong ánh sáng có các hạt đơn vị ánh sáng (photon), nên va đập vào vật thể làm chúng nóng lên.

Tức là, ánh sáng còn có tính chất hạt nữa.

Tóm lại, ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt.

Tác giả: Trần Ngô Định Công

- Giáo viên Sinh học.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s