Фотони і світло
Фотони і світло
На світловій сторінці ми дізналися, що світло має унікальну характеристику одночасної поведінки як хвилі, так і частки. Потім ми дізналися деякі способи цього світло поводиться як хвиля . Тепер ми хочемо дослідити, як світло також поводиться як частинка. Вчені назвали частинки, з яких складаються легкі фотони.Що таке фотон?
У фізиці фотон - це пучок електромагнітної енергії. Це основна одиниця, з якої складається все світло. Фотон іноді називають 'квантом' електромагнітної енергії.
Не вважається, що фотони складаються з дрібніших частинок. Вони є основною одиницею природи, яка називається елементарна частинка .
Властивості фотона
Фотони мають деякі основні властивості, які допомагають визначити, якими вони є і як вони поводяться. Ці властивості включають:
- Вони мають нульову масу.
- Вони не мають електричного заряду.
- Вони стабільні.
- Вони несуть енергію та імпульс, які залежать від частоти.
- Вони можуть мати взаємодію з іншими частинками, такими як електрони.
- Вони можуть бути знищені або створені багатьма природними процесами.
- Перебуваючи в порожньому просторі, вони подорожують зі швидкістю світла.
Фотони поводяться як частинки, оскільки вони можуть взаємодіяти з речовиною. У деяких випадках речовина поглинає енергію фотона. У цьому випадку додаткова енергія може виділятися як тепло. Одним із прикладів цього є чорна вершина дороги, яка нагрівається на сонці.
Наші очі також взаємодіють з фотонами. Коли фотон потрапляє в око, він перетворюється на електричну енергію, яка потім передається мозку, щоб сформувати зображення.
Коли енергія фотонів поглинається речовиною, речовина може випромінювати електрони. Цей процес називається фотоефектом. Фотоелектричний ефект - це властивість світла, що не пояснюється теорією, що світло - це хвиля. Це одна з головних причин, через яку вчені вирішили розглядати світло як хвилю та потік частинок.
Постійна Планка
Зв'язок між енергією фотона та його частотою можна описати за допомогою такого рівняння:
E = hv
де E - енергія, v - частота, h - постійна Планка. Постійна Планка завжди однакова (тобто `` константа '') і дорівнює 6,62606957 * 10-34 м2 кг / с.
Цікаві факти про фотони
- Світло складається не тільки з фотонів, але і вся електромагнітна енергія (тобто мікрохвилі, радіохвилі, рентгенівські промені) складається з фотонів.
- Оригінальна концепція фотона була розроблена Альберт Ейнштейн . Однак саме вчений Гілберт Н. Льюїс вперше використав слово 'фотон', щоб описати його.
- Теорія, яка стверджує, що світло поводиться як хвиля, так і частинка, називається теорією подвійності хвиля-частинка.
- Фотони завжди електрично нейтральні. Вони не мають електричного заряду.
- Фотони не розпадаються самі по собі.
