Второ Исак Нютон (1643-1727), светлината е съставена от корпускулярни частици, малки сфери, които се сблъскват с повърхности и претърпяват отражение и пречупване. Години по-късно с проучванията на електромагнетизъм и вноските на Джеймс Максуел (1831-1879), светлината се определя като a електромагнитна вълна, тоест комбинация от електрически полета и магнитни променливи, които се разпространяват в пространството.
Когато дадено количество се намира само в цели числа, кратни на елементарно количество (наречено квантов), се казва, че се квантува. През 20-ти век, Алберт Айнщайн (1879-1955) предлага електромагнитното излъчване да се квантува и елементарното количество, което определя светлината, е фотонът.
Вълна или частица?
Както и да е, светлината е вид вълна или плетеница от частици, които се разпространяват в пространството? Отговорът на този въпрос е интригуващ. Светлината е едновременно вълна и частица. НА двойственост на вълната-частица на светлината ни показва това двойно поведение.
Светлината претърпява явления като
пречупване, разпръскване и поляризация, характерни за вълните. За да разберете обаче фотоелектричен ефект, например, трябва да се има предвид, че той е съставен от частици, наречени фотони.фотони
Вие фотони са частиците, които съставят светлината и могат да бъдат определени като малки „пакетчета“, които носят енергията, съдържаща се в електромагнитното излъчване. Според Айнщайн фотонът трябва да има а фиксирано количество енергия, дефинирано от следното уравнение:
В това уравнение И е енергията, принадлежаща на фотона, е е честотата на електромагнитното излъчване (Hz) и Н и Константа на Планк, която има стойност 6,63 х 10 – 34J.s или 4.14 x 10 – 15 eV.s.
Според това определение минималното количество енергия, което трябва да има една електромагнитна вълна, съответства на продукта h.f, и всяка енергийна стойност за електромагнитно излъчване трябва да е цяло число, кратно на този продукт.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
фотонна маса
Според Айнщайн енергията на даден обект зависи от връзката между неговата маса и неговата скорост.
В уравнението по-горе, И е енергията, натрупана от тялото, м е масата на елемента и ° С е скоростта на светлината. Като приравняваме това уравнение на това, което определя енергията на фотона, можем да определим неговата маса. Този елемент няма маса в покой, тоест няма да има маса, ако е в покой.
Фотоните имат инерция
Когато фотонът взаимодейства с материята, настъпва трансфер на енергия, така че може да се определи, че този елемент има линейно движение (p), наричано още количество движение.
В уравнението по-горе, P е количеството на движение на фотона, Н е константата на Планк (6,63 x 10 – 34J.s или 4.14 x 10 – 15 eV.s) и λ е дължината на вълната на електромагнитното излъчване.
Фотони в ежедневието
Някои ежедневни технологии работят чрез взаимодействие с фотони. В лампи които светят сами, са свързани с устройство, наречено фотоволтаична клетка. Това оборудване освобождава електрони, когато приема фотоните, които съставят слънчевата светлина. Че електрически ток, когато преминава през намотка, той генерира магнитно поле, което поддържа верига отворен. През нощта, при липсата на слънчева светлина, потокът от електрони се прекъсва, което води до затваряне на веригата и включване на лампата.
Друго приложение е устройството, наречено фотометър. Широко използвано от фотографите, това оборудване е светломер, който определя интензивността на светлинен източник чрез приемане на фотони.
От Йоав Силас
Завършва физика
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
ЮНИОР, Йоаб Силас да Силва. „Какво представляват фотоните?“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fotons.htm. Достъп на 27 юни 2021 г.
Физика
Знаете ли каква е скоростта на светлината? Във вакуум светлината може да се движи със скорост от 299 792 458 метра в секунда. И до днес не е известно нищо, което да може да се движи по-бързо от нея. Скоростта на светлината не зависи от излъчващия я източник, нито от наблюдателите му, а изключително от средата, в която се разпространява.
