Длина волны

Измеренная длина волны зависит как от сорта излучающего атома, так и от его скорости. Атом, испускающий последовательно одну за другой волны через равные промежутки времени, можно уподобить пылкому влюбленному, обещавшему писать своей возлюбленной каждый час. Капризы почты нарушают точную аналогию, но предположим, что у него целая свита курьеров, ожидающих момента, когда можно отвезти каждое законченное письмо. Послы совершают путешествие с постоянной и одинаковой скоростью, отвозя письма прямо по назначению.

На рубеже XIX и XX вв. Макс Планк вновь поднял Угст Вопрос. Его исследования, а также более поздние работы датского физика Нильса Бора возродили точку зрения, согласно которой свет ведет себя как миниатюрные «пули». Отдельный такой «снаряд», посылаемый светом, они назвали Квантом; с самых различных сторон эксперименты подтверждали квантовую теорию.

Чтобы глубже понять основы, давшие толчок развитию этой теории, снова вернемся к аналогии с радиопередачей. Легко сразу различить передачу двух станций одинаковой мощности, но расположенных на разных расстояниях от нас. Передача более далекой станции, как правило, слышна слабее. Испускаемые ею и достигающие нашего приемника волны просто менее интенсивны С другой стороны, они обладают всеми свойствами волн более близкой станции.

Совершенно иначе обстояло бы дело, если бы энергия радиоволн была подобна взрывам пулеметных пуль, выстреливаемых из передающей антенны в направлении на приемник. Пули от ближней станции приходили бы почти непрерывно, и мы слышали бы программу без искажений: они все время были бы вблизи приемника. Но пули от очень удаленной станции попадали бы в окрестность нашего приемника редко, лишь от случая к случаю. В моменты их попадания мы отчетливо слышали бы одно-два слова, как от близлежащей станции. В перерывы же между попаданием пуль радио молчало бы. Аналогичный эксперимент с лучами света дает такой же результат и показывает, что свет распространяется в виде квантов, т. е. порций света. Однако трактовка прежних экспериментов, указывавших на волновую природу излучения, оставалась бесспорной. Здесь действительно оказалась трудность. Как мог свет вести себя в одних случаях как частицы, а в других подобно волнам?