چگونه اثر فوتو الکتریک نظریۀ ذره‌ای نور را اثبات می‌کند؟

بیگ بنگ: نور تنها راه ملاحظه‌ی اشیاء است. چشم زمانی می‌تواند ببیند که نور یا به اشیاء بخورد و یا اشیاء از خود نور ساطع کنند. دانشمندان در تعریف نور از آن هم به عنوان یک موج و هم مجموعه ای از ذرات یاد می کنند.

به گزارش بیگ بنگ، در ابتدا مردم یونان باستان بر این باور بودند که نور به صورت یک طوالی از ذرات مجزا عمل می کند. آنها همچنین ملاحظه کردند که نور چگونه می تواند همانند یک توپ از دیوار بپرد و به صورت خطوط راست حرکت کند. اگرچه هیچکس ذره های مجزای نور را ملاحظه نکرد اما نظریه ی ذره بودن نور بین مردم مقبول شده بود.

ضمناً نظریه ی موجی نور در اواخر سده ی ۱۶۰۰ میلادی توسط کریستیان هویگنس به اثبات رسیده بود. این نظریه در سال ۱۸۰۷ توسط توماس یانگ وقتی ملاحظه کرد نور وارد شکاف کوچکی شد و از آن طرف پخش می شود به اثبات رسید. او همچنین فهمید که یک پرتوی نور می تواند با پرتوی نور دیگری تداخل کند. اگر نور به صورت یک طوالی ذرات رفتار میکرد نتایج آزمایش های یانگ یکسان نمی شدند. موج های نور به جای اینکه به صورت یک پرتوی نور مستقیم بمانند، بلعکس هر کجا که بتوانند به طرف بیرون پخش می‌شدند.

اگرچه این دو نظریه مورد قبول واقع شده اند اما به دلیل اینکه چشمهایمان نور را به صورت موج می بیند نظریه ی موجی نور نظریه فراگیرتر برای تعریف نور واقع شده است. با این وجود نظریه ی ذره ای نور درسال ۱۹۰۵ توسط اینشتین قوت گرفت. او مشاهده کرد اثر فوتو الکتریک که دران نور فرابنفش با تابش به یک سطح آن را مجبور به آزاد کردن الکترون از خود کند. اینشتین این واکنش را با تعریف نور به عنوان جریانی از فوتون‌ها یا بسته های انرژی توضیح داد. فیزیکدانان به این نتیجه رسیدند که دو نظریه‌ی ذره ای و موجی نور نمونه های ساده ای از یک پدیده‌ی پیچیده تری هستند.