Der Hauptunterschied zwischen elektromagnetischen Wellen und Materiewellen besteht darin, dass die elektromagnetischen Wellen elektrische und magnetische Felder haben, während die Materiewellen kein elektrisches oder magnetisches Feld haben.
Welle ist eine Störung eines Feldes, in dem eine physikalische Eigenschaft wiederholt an jedem Punkt oszilliert oder sich von jedem Punkt zu benachbarten Punkten ausbreitet. Elektromagnetische Wellen und Materiewellen sind zwei Arten solcher Wellen. Darüber hinaus kann sich jede Materie wie eine Welle verh alten. Und dieses Konzept wurde zuerst von Louis De Broglie vorgeschlagen, was dazu führte, dass diese Wellen auch als „Broglie-Wellen“bezeichnet wurden.
Was sind elektromagnetische Wellen?
Eine elektromagnetische Welle ist eine Art Welle, die sich durch den Raum bewegt und elektromagnetische Strahlungsenergie trägt. Diese Wellen breiten sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit aus. Arten von elektromagnetischen Wellen umfassen Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlen, sichtbares Licht, UV-Strahlen usw. Darüber hinaus können wir diese elektromagnetischen Wellen anhand von Wellenlänge, Frequenz oder Energie charakterisieren.
Abbildung 01: Eine elektromagnetische Welle, die die senkrechten elektrischen und magnetischen Felder zeigt
Diese elektromagnetischen Wellen haben sowohl elektrische als auch magnetische Komponenten. Hier sehen wir die Schwingung von elektrischem und magnetischem Feld, die senkrecht zueinander stehen und in Ausbreitungsrichtung der Welle schwingen.
Außerdem besteht eine elektromagnetische Welle aus Quanten, die „Photonen“genannt werden. Ein Photon hat keine Masse, aber eine relativistische Masse; Daher kann die Gravitation diese Photonen genauso beeinflussen wie normale Materie. Wenn wir einem Atom Energie zuführen, können sich die Elektronen auf hohe Energieniveaus bewegen, aber da der höhere Energiezustand instabil ist, fallen die Elektronen auf niedrigere Energiezustände zurück und setzen Photonen frei. Daher kann dieser Vorfall elektromagnetische Strahlung erzeugen. Mit diesem Prinzip können wir Emissionsspektren für chemische Elemente erh alten und die Energieniveaus dieser Atome bestimmen.
Was ist Materiewelle?
Materiewellen sind die Wellen, die aus Teilchen bestehen. Diese Wellen sind jedoch nicht mit elektrischen und magnetischen Feldern verbunden. Im Gegensatz zu elektromagnetischen Wellen bestehen diese Materiewellen aus Teilchen (die eine Masse und ein Volumen haben). Somit kann sich jede Materie wie eine Welle verh alten.
Abbildung 02: Demonstration einer Materiewelle bei der Beugung von Elektronen
Das Konzept der Materiewellen wurde zuerst von Louis De Broglie vorgeschlagen, was dazu führte, dass diese Wellen auch „Broglie-Wellen“genannt wurden.
Was ist der Unterschied zwischen elektromagnetischer Welle und Materiewelle?
Elektromagnetische Wellen sind eine Art Welle, die sich durch den Weltraum bewegt und elektromagnetische Strahlungsenergie trägt, während Materiewellen die Wellen sind, die aus Teilchen bestehen. Der Hauptunterschied zwischen elektromagnetischen Wellen und Materiewellen besteht also darin, dass mit elektromagnetischen Wellen elektrische und magnetische Felder verbunden sind, während Materiewellen kein elektrisches oder magnetisches Feld haben.
Darüber hinaus können wir als weiteren wichtigen Unterschied zwischen elektromagnetischen Wellen und Materiewellen sagen, dass elektromagnetische Wellen aus Photonen bestehen (die keine Masse oder Volumen haben), während Materiewellen Teilchen enth alten (die Masse und Volumen haben).
Die folgende Infografik zeigt weitere Vergleiche zum Unterschied zwischen elektromagnetischer Welle und Materiewelle.
Zusammenfassung – Elektromagnetische Welle vs. Materiewelle
Elektromagnetische Wellen und Materiewellen unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht voneinander. Der Hauptunterschied zwischen elektromagnetischen Wellen und Materiewellen besteht darin, dass mit elektromagnetischen Wellen elektrische und magnetische Felder verbunden sind (was dazu geführt hat, diese Wellen als solche zu benennen), während Materiewellen kein zugehöriges elektrisches oder magnetisches Feld haben.
