ההבדל העיקרי בין גל אלקטרומגנטי לגל חומר הוא שלגלים האלקטרומגנטיים יש שדות חשמליים ומגנטיים הקשורים אליהם, בעוד שלגלי החומר אין שום שדה חשמלי או מגנטי משויך.
גל הוא הפרעה של שדה שבו תכונה פיזיקלית מתנדנדת שוב ושוב בכל נקודה או מתפשטת מכל נקודה לנקודות שכנות. גלים אלקטרומגנטיים וגלי חומר הם שני סוגים של גלים כאלה. יתר על כן, כל חומר יכול להתנהג כגל. בנוסף, הרעיון הזה הוצע לראשונה על ידי לואיס דה ברוגלי, מה שהוביל לשמות הגלים האלה גם כ"גלי ברוג'י".
מהו גל אלקטרומגנטי?
גל אלקטרומגנטי הוא סוג של גל שעובר בחלל, נושא אנרגיית קרינה אלקטרומגנטית. גלים אלו מתפשטים במהירות האור בוואקום. סוגי גלים אלקטרומגנטיים כוללים גלי רדיו, מיקרוגלים, קרני אינפרא אדום, אור נראה, קרני UV וכו'. יתר על כן, אנו יכולים לאפיין גלים אלקטרומגנטיים אלה באמצעות אורך גל, תדר או אנרגיה.
איור 01: גל אלקטרומגנטי המראה את השדות החשמליים והמגנטיים הניצבים
לגלים אלקטרומגנטיים אלה יש גם רכיבים חשמליים וגם מגנטיים. כאן, אנו יכולים לראות את התנודה של שדות חשמליים ומגנטיים מאונכים זה לזה ומתנדנדים לכיוון התפשטות הגל.
יתר על כן, גל אלקטרומגנטי מורכב מקוונטות הנקראות "פוטונים". לפוטון אין מסה אבל יש לו מסה רלטיביסטית; לפיכך, כוח המשיכה יכול להשפיע על הפוטונים האלה בדיוק כמו חומר רגיל. כאשר אנו מספקים אנרגיה לאטום, האלקטרונים יכולים לנוע לרמות אנרגיה גבוהות, אך מכיוון שמצב האנרגיה הגבוה אינו יציב, האלקטרונים נופלים חזרה למצבי אנרגיה נמוכים יותר, ומשחררים פוטונים. לפיכך, אירוע זה יכול לייצר קרינה אלקטרומגנטית. באמצעות עיקרון זה, נוכל להשיג ספקטרום פליטה של יסודות כימיים ולקבוע את רמות האנרגיה של אותם אטומים.
מה זה Matter Wave?
גלי חומר הם הגלים המורכבים מחלקיקים. עם זאת, גלים אלה אינם קשורים לשדות חשמליים ומגנטיים. בניגוד לגלים אלקטרומגנטיים, גלי החומר הללו מורכבים מחלקיקים (שיש להם מסה ונפח). לפיכך, כל חומר יכול להתנהג כגל.
איור 02: הדגמה של גל חומר בדיפרקציה של אלקטרונים
קונספט גל החומר הוצע לראשונה על ידי לואיס דה ברולי, מה שהוביל לשמות הגלים הללו גם כ"גלי ברוגלי".
מה ההבדל בין גל אלקטרומגנטי לגל חומר?
גלים אלקטרומגנטיים הם סוג של גל שעובר בחלל, נושא אנרגיית קרינה אלקטרומגנטית בעוד שגלי חומר הם הגלים המורכבים מחלקיקים. לכן, ההבדל העיקרי בין גל אלקטרומגנטי לגל חומר הוא שלגלים אלקטרומגנטיים יש שדות חשמליים ומגנטיים הקשורים אליהם, בעוד שלגלי חומר אין שום שדה חשמלי או מגנטי משויך.
יתרה מכך, כהבדל חשוב נוסף בין גל אלקטרומגנטי לגל חומר, אנו יכולים לומר שגל אלקטרומגנטי מורכב מפוטונים (שאין להם מסה או נפח), בעוד שגל החומר מכיל חלקיקים (שיש להם מסה ונפח).
גרפיקת המידע למטה מציגה השוואות נוספות הקשורות להבדל בין גל אלקטרומגנטי לגל חומר.
סיכום – גל אלקטרומגנטי נגד גל חומר
גלים אלקטרומגנטיים וגלי חומר שונים זה מזה בכמה אופנים. ההבדל העיקרי בין גל אלקטרומגנטי לגל חומר הוא שלגלים אלקטרומגנטיים יש שדות חשמליים ומגנטיים הקשורים אליהם (מה שהוביל לקרוא לגל אלה ככאלה), בעוד שלגלי חומר אין שום שדה חשמלי או מגנטי משויך.
