Hullámobjektum

Hullámobjektum olyan fizikai rendszer, amely viselkedését hullámegyenletek írják le, vagy amelyet hullámszerű mezőként lehet leírni. A kifejezés gyakran a részecskeszerű és hullámszerű leírás közötti kontextusban jelenik meg, és kiemeli, hogy adott jelenség hullámszerű tulajdonságokat mutat, például interferenciát, diffrakciót és szuperpozíciót.

Matematikailag a hullámobjektumokat gyakran a hullámegyenlet megoldásainak tekintjük. Például a klasszikus hullámegyenlet alakítható alakja ∂^2ψ/∂t^2 = c^2 ∇^2ψ; elektromágneses hullámok esetén Maxwell-egyenletek írják le a terjedést; akusztikus hullámoknál pedig az adott közegre jellemző akusztikus egyenlet érvényes. A megoldások lehetnek síkhullámok, gömbhullámok vagy hullámcsomók, és felépíthetők Fourier-szuperpozícióval. A hullámobjektum jellemzői közé tartozik a fázis- és csoportsebesség, a diszperzió, valamint a határfeltételek által adott terjedési mód.

Példák közé tartoznak a fényhullámok vákuumban vagy közegben, a hanghullámok levegőben, a vízfelületi hullámok, valamint kvantummechanikában a részecskét leíró hullámfüggvény, amely a mérések valószínűségeit adja meg. A hullámobjektumok megfigyelése gyakran interferencia és diffrakció formájában nyilvánul meg; lokalizációt viszont a hullámcsomók összeadásával lehet elérni.

Jelentőségük sokféle tudományterületen megmutatkozik, például optikában, akusztikában és kvantumfizikában. Ugyanakkor egyes jelenségek nem tekinthetők kizárólag hullámtulajdonságoknak, ezért gyakran alkalmaznak hullám–részecske kettősséget figyelembe vevő leírásokat.