Druhý Isaac Newton (1643-1727), svetlo bolo zložené z korpuskulárnych častíc, malých guľôčok, ktoré sa zrazili s povrchmi a boli vystavené odrazu a lomu. O niekoľko rokov neskôr štúdiom elektromagnetizmus a príspevky James Maxwell (1831-1879), svetlo bolo definované ako a elektromagnetická vlna, to znamená kombináciu elektrické polia a magnetické premenné, ktoré sa šíria v priestore.
Keď sa veličina nachádza iba v celočíselných násobkoch elementárnej veličiny (tzv kvantová), je to vraj kvantované. V 20. storočí Albert Einstein (1879-1955) navrhol, že elektromagnetické žiarenie by sa malo kvantovať a elementárnou veličinou, ktorá definovala svetlo, bol fotón.
Vlna alebo častica?
Je vôbec svetlo typom vlny alebo spleti častíc, ktoré sa šíria vo vesmíre? Odpoveď na túto otázku je veľmi zaujímavá. Svetlo je vlna aj častica. THE vlnovo-časticová dualita svetla ukazuje nám toto dvojité správanie.
Svetlo prechádza javmi ako napr lom, rozptýlenie a polarizácia, charakteristický pre vlny. Avšak, aby ste pochopili
fotoelektrický efekt, napríklad je potrebné vziať do úvahy, že sa skladá z častíc tzv fotóny.fotóny
Vy fotóny sú častice, ktoré tvoria svetlo a možno ich definovať ako malé „pakety“, ktoré prenášajú energiu obsiahnutú v elektromagnetickom žiarení. Podľa Einsteina musí mať fotón a pevné množstvo energie, definované nasledujúcou rovnicou:
V tejto rovnici A je energia patriaca fotónu, f je frekvencia elektromagnetického žiarenia (Hz) a H a Planckova konštanta, ktorá má hodnotu 6,63 x 10 – 34J.s alebo 4,14 x 10 – 15 eV.s.
Podľa tejto definície minimálne množstvo energie, ktoré musí mať elektromagnetická vlna, zodpovedá produktu h.f, a akákoľvek energetická hodnota pre elektromagnetické žiarenie musí byť celočíselným násobkom daného produktu.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
hmotnosť fotónu
Podľa Einsteina závisí energia objektu od vzťahu medzi jeho hmotou a rýchlosťou.
Vo vyššie uvedenej rovnici A je energia akumulovaná telom, m je hmotnosť prvku a ç je rýchlosť svetla. Vyrovnaním tejto rovnice s rovnicou, ktorá definuje energiu fotónu, môžeme definovať jeho hmotnosť. Tento prvok nemá v kľude žiadnu hmotu, to znamená, že nebude mať hmotu, ak je v pokoji.
Fotóny majú hybnosť
Keď fotón interaguje s hmotou, dochádza k prenosu energie, takže je možné definovať, že tento prvok má lineárny pohyb (p), tiež nazývaný množstvo pohybu.
Vo vyššie uvedenej rovnici P je veľkosť pohybu fotónu, H je Planckova konštanta (6,63 x 10 – 34J.s alebo 4,14 x 10 – 15 eV.s) a λ je vlnová dĺžka elektromagnetického žiarenia.
Fotóny v každodennom živote
Niektoré každodenné technológie fungujú na základe interakcie s fotónmi. O lampy ktoré sa samy rozsvietia, sú pripojené k zariadeniu nazývanému fotovoltaický článok. Toto zariadenie uvoľňuje elektróny pri prijímaní fotónov, ktoré tvoria slnečné svetlo. To elektrický prúd, pri prechode cievkou vytvára magnetické pole, ktoré udržuje obvod otvorené. V noci je pri nedostatku slnečného žiarenia prerušený tok elektrónov, čo spôsobí uzavretie obvodu a rozsvietenie žiarovky.
Ďalšou aplikáciou je zariadenie nazývané fotometer. Toto zariadenie, ktoré fotografi často používajú, je merač svetla, ktorý určuje intenzitu svetelného zdroja prostredníctvom fotónového príjmu.
Joab Silas
Vyštudoval fyziku
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. „Čo sú to fotóny?“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fotons.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
Fyzika
Viete, aká je rýchlosť svetla? Vo vákuu môže svetlo cestovať rýchlosťou 299 792 458 metrov za sekundu. Dodnes nie je známe nič, čo by sa dokázalo pohybovať rýchlejšie ako ona. Rýchlosť svetla nezávisí od jeho zdroja vyžarovania, ani od jeho pozorovateľov, ale výlučne od média, v ktorom sa šíri.
