Argi uhina ala argi partikula?

Ziortza Guezuraga

Argi espektroa definitzeaz gain, argia partikulaz osatuta dagoela ondorioztatu zuen Newtonek “Opticks” (1704) liburuan. Partikula, beraz. Fisikaren ikuspuntutik aztertuta, hala ere, uhina da argia.

Uhinen ezaugarriak betetzen baititu:

Islapena eta errefrakzioa

Substantzia garden batetik bestera (airetik uretara) pasatzean jasaten duen norabide aldaketa da errefrakzioa.

Islapena, bere aldetik, gainazal batekin topo egitean jatorrizko norabidera itzultzen den norabide aldaketa da.

Interferentziak

Bideoan ikus daiteke zelan bi zirrikitudun xaflatik pasaraztean argitasun handiko aldeak eta iluntasuna tartekatzen diren. Argitasun handiko aldeetan interferentzia konstruktiboa eman da eta iluntasun aldeetan suntsitzailea.

Uhinak gainjartzen direnean interferitu egiten dute. Frekuentzia berdineko bi uhin batzen direnean euren artean eragiten dute. Interferentziak konstruktiboak izan daitezke, hau da, uhinen gehiketa eman daiteke ala suntsitzaileak eta uhinak deuseztatu. Young-en esperimentuak frogatzen du argiaren interferentzia.

Difrakzioa

Oztopo bat aurkitzean ala zirrikitu bat zeharkatzerakoan uhinen desbideratzea da difrakzioa. Zirrikitutik pasatzen den argia zirrikitua bera eta laserra baino zabalera handiagoa duela ikus daiteke, difrakzioa da hau. Efektu hau ikusteko, dena den, zirrikitua txikia izan behar da, bideoan ikus daitekeen bezala, zabalera handitzerakoan efektua aldatzen da.

Polarizazioa

Plano bakar batean bibratzen duen argia da argi polarizatua. Kontrako bi polarizazio filtro (bata 90º eta bestea 180º) aurrez aurre jartzean ez da uhinik eta, beraz, argirik pasatzen.

Uhinen norabideak du eragina polarizazioan. Filtro polarizatzaileak norabide jakin batean ondulatzen diren uhinak baino ez ditu pasatzen uzten. Bideoan ikus daitekeen bezala, malgukia hainbat norabideetan ondulatu daiteke, filtroa jartzerakoan, ordea, soilik ondulazio horizontalak jarrai dezake, besteak blokeatzen dira.

Oker zegoen Newton, orduan

Newtonek bere teoria argitaratu zuenean polemika handia izan zen, bere teoria defendatzen zutenen eta kontra egiten ziotenen artean. Fisikaren ikuspuntutik argia uhina dela argi geratu da, uhinen ezaugarriak betetzen baititu. Argiaren eta materiaren arteko elkarreragina gertatzen denean, ordea, argiak ez du uhinek duten portaera agertzen, partikulek dutena baizik.

Efektu fotoelektrikoa da uhina baino, argia partikula dela frogatzen duena. Materialengan inziditzean hauek elektroiak askatzea da efektu fotoelektrikoa.

Bideoan ikus daitekeen bezala, negatiboki kargatzen da girlanda lataren bidez, elektroi kopurua handituta. Karga negatibo horiek euren artean aldaratu egiten dira, karga bereko imanak bezala. Lata ukitzerakoan kargak girlanda uzten du eta jada ez dira aldaratzen. Berriro ere kargatzen da negatiboki eta argiztatzen da lata. Argiak sortzen duen efektu fotoelektrikoa dela eta elektroiak askatzen doaz girlanda aldaratzen ez den arte.

Zelan frogatzen du horrek argia partikula dela, baina? Bada, energia kuantifikatuagatik. Argiak ez du edozein energia kantitate elkartrukatzen, modu kuantifikatuan askatzen du, hurrengo formulari jarraiki:

Energia ‘paketeak’, fotoi izenekoak, askatzen ditu argiak, E horrek ehuneko balioa badu, argiak 100 edo 200 edota 500 emango ditu baina inoiz 386 ala 79. Uhinek bai, edozein energia kantitate aska dezakete. Horrela demostratzen da argia partikula dela, energia ‘pakete’ zatiezinez (fotoiez) osatuta dagoelako.

Oker eta zuzen zegoen Newton, orduan? Bai, izan ere, izaera duala du argiak, uhina eta partikula da.

---

Egileaz:

Ziortza Guezuraga kazetaria eta UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren kolaboratzailea da.