Tweede Isaac Newton (1643-1727), was licht samengesteld uit corpusculaire deeltjes, kleine bolletjes die in botsing kwamen met oppervlakken en leden aan reflectie en breking. Jaren later met de studies van elektromagnetisme en de bijdragen van James Maxwell (1831-1879), werd licht gedefinieerd als a elektromagnetische golf, dat wil zeggen, een combinatie van elektrische velden en magnetisch variabelen die zich in de ruimte voortplanten.
Wanneer een hoeveelheid alleen wordt gevonden in gehele veelvouden van een elementaire hoeveelheid (genaamd quantum), er wordt gezegd dat het gekwantiseerd is. In de 20ste eeuw, Albert Einstein (1879-1955) stelde voor dat elektromagnetische straling gekwantiseerd moest worden en dat de elementaire hoeveelheid die licht definieerde het foton was.
Golf of deeltje?
Hoe dan ook, is licht een soort golf of een kluwen van deeltjes die zich in de ruimte voortplanten? Het antwoord op die vraag is intrigerend. Licht is zowel een golf als een deeltje. DE golf-deeltje dualiteit van licht laat ons dit dubbele gedrag zien.
Licht ondergaat verschijnselen zoals: breking, verspreiding en polarisatie, kenmerkend voor de golven. Om echter te begrijpen fotoëlektrisch effect, er moet bijvoorbeeld rekening mee worden gehouden dat het is samengesteld uit deeltjes genaamd fotonen.
fotonen
U fotonen zijn de deeltjes waaruit licht bestaat en kunnen worden gedefinieerd als kleine "pakketjes" die de energie dragen die in elektromagnetische straling zit. Volgens Einstein moet een foton een hebben vaste hoeveelheid energie, gedefinieerd door de volgende vergelijking:
In deze vergelijking, EN is de energie die bij het foton hoort, f is de frequentie van elektromagnetische straling (Hz) en H en de constante van Planckck, die een waarde heeft van 6,63 x 10 – 34J.s of 4.14 x 10 – 15 eV.s.
Volgens deze definitie komt de minimale hoeveelheid energie die een elektromagnetische golf moet hebben overeen met het product hf, en elke energiewaarde voor een elektromagnetische straling moet een geheel veelvoud van dat product zijn.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
foton massa
Volgens Einstein hangt de energie van een object af van een relatie tussen zijn massa en zijn snelheid.
In de bovenstaande vergelijking, EN is de energie die door een lichaam wordt verzameld, m is de massa van het element en ç is de snelheid van het licht. Door deze vergelijking gelijk te stellen aan de vergelijking die de energie van een foton definieert, kunnen we zijn massa definiëren. Dit element heeft geen massa in rust, dat wil zeggen, het zal geen massa hebben als het in rust is.
Fotonen hebben momentum
Wanneer een foton interageert met materie, vindt energieoverdracht plaats, dus kan worden gedefinieerd dat dit element lineaire beweging (p) heeft, ook wel hoeveelheid beweging.
In de bovenstaande vergelijking, P is de hoeveelheid beweging van het foton, H is de constante van Planck (6,63 x 10 – 34J.s of 4.14 x 10 – 15 eV.s) en λ is de golflengte van elektromagnetische straling.
Fotonen in het dagelijks leven
Sommige alledaagse technologieën werken vanuit interactie met fotonen. Bij lampen die vanzelf oplichten, zijn verbonden met een apparaat dat een fotovoltaïsche cel wordt genoemd. Deze apparatuur geeft elektronen af bij het ontvangen van de fotonen waaruit zonlicht bestaat. Dat elektrische stroom, wanneer het door een spoel gaat, genereert het een magnetisch veld dat de handhaaft circuit Open. 's Nachts, bij gebrek aan zonlicht, wordt de elektronenstroom onderbroken, waardoor het circuit sluit en de lamp aangaat.
Een andere toepassing is het apparaat dat een fotometer wordt genoemd. Deze apparatuur wordt veel gebruikt door fotografen en is een lichtmeter die de intensiteit van een lichtbron bepaalt door middel van fotonontvangst.
Door Joab Silas
Afgestudeerd in natuurkunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Wat zijn fotonen?"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fotons.htm. Betreden op 27 juni 2021.
Fysica
Weet jij wat de snelheid van het licht is? In een vacuüm kan licht reizen met een snelheid van 299.792.458 meter per seconde. Tot op de dag van vandaag is er niets bekend dat sneller kan bewegen dan zij. De snelheid van het licht hangt niet af van de emitterende bron, noch van de waarnemers, maar uitsluitend van het medium waarin het zich voortplant.