ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสารคือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่คลื่นของสสารไม่มีสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง
คลื่น เป็นการรบกวนของสนามซึ่งแอตทริบิวต์ทางกายภาพสั่นซ้ำ ๆ ที่แต่ละจุดหรือแพร่กระจายจากแต่ละจุดไปยังจุดใกล้เคียง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสารเป็นคลื่นสองประเภท ยิ่งกว่านั้นสสารทั้งหมดสามารถประพฤติตัวเป็นคลื่นได้ และแนวคิดนี้ถูกเสนอครั้งแรกโดย Louis De Broglie ซึ่งนำไปสู่การตั้งชื่อคลื่นเหล่านี้เป็น "คลื่น Broglie" เช่นกัน
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นประเภทหนึ่งที่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศ นำพาพลังงานการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นเหล่านี้แพร่กระจายด้วยความเร็วแสงในสุญญากาศ ประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ รังสียูวี ฯลฯ นอกจากนี้ เราสามารถจำแนกลักษณะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ได้โดยใช้ความยาวคลื่น ความถี่ หรือพลังงาน
รูปที่ 01: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แสดงสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉาก
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้มีทั้งส่วนประกอบทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก ที่นี่ เราจะเห็นการสั่นของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กตั้งฉากกันและแกว่งไปในทิศทางของการแพร่กระจายของคลื่น
นอกจากนี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายังประกอบด้วยควอนตัมที่เรียกว่า “โฟตอน” โฟตอนไม่มีมวล แต่มีมวลสัมพัทธภาพ ดังนั้นแรงโน้มถ่วงสามารถส่งผลกระทบต่อโฟตอนเหล่านี้ได้เหมือนกับสสารปกติ เมื่อเราให้พลังงานแก่อะตอม อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนไปสู่ระดับพลังงานที่สูงได้ แต่เนื่องจากสถานะพลังงานที่สูงขึ้นนั้นไม่เสถียร อิเล็กตรอนจึงตกกลับสู่สถานะพลังงานที่ต่ำกว่าและปล่อยโฟตอน ดังนั้นเหตุการณ์นี้จึงทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ เมื่อใช้หลักการนี้ เราจะได้สเปกตรัมการแผ่รังสีสำหรับองค์ประกอบทางเคมีและกำหนดระดับพลังงานของอะตอมเหล่านั้น
Matter Wave คืออะไร
คลื่นของสสารคือคลื่นที่ประกอบด้วยอนุภาค อย่างไรก็ตาม คลื่นเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก คลื่นสสารเหล่านี้ประกอบด้วยอนุภาค (ซึ่งมีมวลและปริมาตร) ต่างจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้น สสารทั้งหมดสามารถประพฤติตัวเป็นคลื่นได้
รูปที่ 02: การสาธิตของคลื่นสสารในการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน
แนวคิดเรื่องคลื่นถูกเสนอครั้งแรกโดย Louis De Broglie ซึ่งนำไปสู่การตั้งชื่อคลื่นเหล่านี้เป็น “คลื่น Broglie” เช่นกัน
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสารต่างกันอย่างไร
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นประเภทหนึ่งที่เดินทางผ่านอวกาศ นำพลังงานรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามาในขณะที่คลื่นสสารเป็นคลื่นที่ประกอบด้วยอนุภาค ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสารก็คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่คลื่นสสารไม่มีสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง
ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งระหว่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสาร เราสามารถพูดได้ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยโฟตอน (ซึ่งไม่มีมวลหรือปริมาตร) ในขณะที่คลื่นของสสารประกอบด้วยอนุภาค (ซึ่งมีมวลและปริมาตร)
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสาร
สรุป – คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับคลื่นสสาร
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นสสารมีความแตกต่างกันหลายประการ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นของสสารคือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกัน (ซึ่งทำให้ตั้งชื่อคลื่นเหล่านี้เป็นเช่นนี้) ในขณะที่คลื่นของสสารไม่มีสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง