Apa yang Dimaksud Dualisme Cahaya?

KOMPAS.com – Cahaya adalah gelombang transversal. Namun, ternyata cahaya juga dapat dipandang sebagai partikel. Dua sifat cahaya yang berbeda disebut dengan dualisme cahaya. Apa yang dimaksud dengan dualisme cahaya?

Dualisme cahaya adalah suatu konsep bahwa cahaya dapat berbentuk gelombang dan partikel. Artinya, cahaya dapat bersifat sebagai gelombang yang kontinu, namun juga dapat bersifat sebagai partikel yang diskrit.

Sifat dualisme cahaya tidak dapat muncul secara bersamaan. Ketika cahaya berperilaku sebagai gelombang, maka cahaya hanya bersifat sebagai gelombang. Adapun, ketika cahaya berperilaku sebagai partikel, maka cahaya hanya bersifat sebagai partikel.

Baca juga: Sifat-sifat Cahaya dan Contohnya

Cahaya sebagai gelombang

Pada awal abad ke-19, cahaya dipercayai merupakan gelombang dan tidak mungkin memiliki sifat partikel.

Cahaya sebagai gelombang pertama kali dicetuskan oleh seorang ilmuan bernama Christian Huygens. Hal tersebut kemudian dibuktikan oleh percobaan Thomas Young.

Dilansir dari The Nobel Prize, pada 1830 melalui percobaan celah gandanya, Thomas Young mempelajari difraksi dan interferensi cahaya yang memberikan dukungan kuat pada teori gelombang Christian Huygens.

Sejak saat itu, penelitian cahaya terus berlanjut melahirkan pandangan bahwa cahaya merambat dalam gelombang elektromagnetik yang berbentuk transversal.

Sehingga, disimpulkanlah sifat cahaya sebagai gelombang. Misalnya, pemantulan, pembiasan, hamburan, difraksi, polarisasi, dan interferensi.

Baca juga: Pengertian dan Jenis-Jenis Interferensi Cahaya

Cahaya sebagai partikel

Cahaya yang hanya bersifat sebagai gelombang kemudian dipatahkan sekitar tahun 1922.

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, pada tahun tersebut Arthur Holly Compton mengamati terjadinya efek Compton yang hanya dapat dijelaskan jika cahaya memiliki bentuk sebagai gelombang dan partikel.

Hal tersebut didukung oleh Louis de Broglie bahwa cahaya memiliki dualisme, yaitu bisa bersifat sebagai gelombang maupun partikel.

Cahaya sebagai partikel didukung oleh terjadinya efek fotolistrik. Bahwa cahaya dapat bersifat sebagai partikel yang diskrit atau terpotong-potong dan bukannya kontinu (terus-menerus ada).

Cahaya sebagai partikel terbentuk dari paket-paket energi per kuantum yang disebut sebagai foton. Foton memiliki energi di dalamnya. Dilansir dari Chemistry LibreTexts, besar energi kinetik foton sebanding dengan frekuensi dan konstanta Planck.

E = hv

Dengan,
E: energi foton (J)
H: konstanta Planck (6,625 x 10^-34 Js)
v: frekuensi cahaya

Baca juga: Penemuan Efek Fotolistrik: Langkah Penting bagi Mekanika Kuantum

Konstanta Planck yang ditemukan oleh seorang fisikawan asal Jerman bernama Max Karl Ernst Ludwig Planck atau yang lebih dikenal sebagai Max Planck. Melalui konstantanya, Planck menghubungkan frekuensi cahaya dengan energi kuantum.

Hal tersebut membuat pemahaman baru tentang cahaya yang berperilaku sebagai partikel menjadi salah satu langkah dalam perkembangan fisika kuantum.