Akhirnya ... wavicle! Siapa yang mengira kita pernah melihat satu foto sifat ganda cahaya sebagai partikel dan gelombang?
Gambar ini menunjukkan sifat ganda cahaya - sifatnya sebagai gelombang dan partikel - properti yang dikenal sejak tahun 1905, tetapi belum pernah disaksikan dengan cara ini oleh mata manusia.
Ini adalah foto cahaya pertama sebagai partikel dan gelombang. Albert Einstein-lah yang menyarankan bahwa cahaya tidak berperilaku seperti gelombang atau sebuah partikel. Sebaliknya, cahaya berperilaku sebagai keduanya gelombang dan partikel. Teori Einstein dikenal sebagai dualitas gelombang-partikel cahaya, dan sekarang sepenuhnya diterima oleh para ilmuwan modern. Tapi siapa yang mengira kita pernah benar-benar melihat foto cahaya sebagai partikel dan gelombang? Gambar baru berasal dari tim ilmuwan yang berbasis di Eropa di Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Jurnal Komunikasi Alam menerbitkannya pada 2 Maret 2015.
Menurut pernyataan dari EPFL:
Ketika sinar UV menyentuh permukaan logam, itu menyebabkan emisi elektron. Albert Einstein menjelaskan efek "fotolistrik" ini dengan mengusulkan bahwa cahaya — yang dianggap hanya gelombang — juga merupakan aliran partikel. Meskipun berbagai eksperimen telah berhasil mengamati perilaku cahaya seperti partikel dan gelombang, mereka tidak pernah mampu mengamati keduanya pada saat yang sama.
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Fabrizio Carbone di EPFL kini telah melakukan percobaan dengan sentuhan cerdas: menggunakan elektron untuk cahaya gambar. Para peneliti telah menangkap, untuk pertama kalinya, sebuah potret cahaya yang berperilaku secara simultan sebagai gelombang dan aliran partikel partikel.
Percobaan diatur seperti ini: Sebuah pulsa sinar laser ditembakkan pada kawat nano logam kecil. Laser menambah energi ke partikel bermuatan di nanowire, menyebabkan mereka bergetar. Cahaya berjalan di sepanjang kawat kecil ini dalam dua arah yang memungkinkan, seperti mobil di jalan raya. Ketika gelombang yang bergerak dalam arah yang berlawanan bertemu satu sama lain, mereka membentuk gelombang baru yang sepertinya berdiri di tempat. Di sini, gelombang berdiri ini menjadi sumber cahaya untuk percobaan, memancar di sekitar kawat nano.
Di sinilah trik percobaan masuk: Para ilmuwan menembak aliran elektron dekat dengan kawat nano, menggunakannya untuk membayangkan gelombang cahaya berdiri. Ketika elektron berinteraksi dengan cahaya terbatas pada kawat nano, mereka mempercepat atau memperlambat. Menggunakan mikroskop ultra cepat untuk menggambarkan posisi di mana perubahan kecepatan ini terjadi, tim Carbone sekarang bisa memvisualisasikan gelombang berdiri, yang bertindak sebagai jari sifat gelombang cahaya.
Sementara fenomena ini menunjukkan sifat cahaya seperti gelombang, ia secara simultan juga menunjukkan aspek partikelnya. Ketika elektron melewati dekat dengan gelombang cahaya yang berdiri, mereka "memukul" partikel cahaya, foton. Seperti disebutkan di atas, ini mempengaruhi kecepatan mereka, membuat mereka bergerak lebih cepat atau lebih lambat. Perubahan kecepatan ini muncul sebagai pertukaran energi "paket" (kuanta) antara elektron dan foton. Kemunculan paket energi ini menunjukkan bahwa cahaya pada kawat nano berperilaku sebagai partikel.