Шта су фотони?

Друго Исак Њутн (1643-1727), светлост је била састављена од корпускуларних честица, малих сфера које су се сударале са површинама и трпеле рефлексију и рефракцију. Годинама касније проучавањем електромагнетизам и доприноси од Јамес Маквелл (1831-1879), светлост је дефинисана као електромагнетни талас, односно комбинација електрична поља и магнетна променљиве које се шире у свемиру.

Када се величина пронађе само у целобројним вишекратницима елементарне величине (тзв квантни), каже се да је квантизован. У 20. веку, Алберт Ајнштајн (1879-1955) предложио је да се електромагнетно зрачење треба квантизовати и да је елементарна величина која је дефинисала светлост био фотон.

Талас или честица?

У сваком случају, да ли је светлост врста таласа или сплет честица које се шире у свемиру? Одговор на то питање је интригантан. Светлост је и талас и честица. ТХЕ таласно-честица дуалност светлости показује нам ово двоструко понашање.

Светлост пролази кроз појаве као што су преламање, растурање и поларизација

, карактеристична за таласе. Међутим, за разумевање фотоелектрични ефекат, на пример, мора се узети у обзир да је састављена од честица тзв фотони.

фотони

ти фотони су честице које чине светлост и могу се дефинисати као мали „пакетићи“ који носе енергију садржану у електромагнетном зрачењу. Према Ајнштајну, фотон мора имати а фиксна количина енергије, дефинисано следећом једначином:

У овој једначини, И је енергија која припада фотону, ф је фреквенција електромагнетног зрачења (Хз) и Х. и Планцкова константа, која има вредност 6,63 к 10 ^{– 34}Ј.с или 4,14 к 10 ^{– 15} еВ.с.

Према овој дефиницији, минимална количина енергије коју мора имати електромагнетни талас одговара производу х.ф, и било која енергетска вредност електромагнетног зрачења мора бити цео вишекратник тог производа.

Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)

маса фотона

Према Ајнштајну, енергија предмета зависи од односа између његове масе и брзине.

У горњој једначини, И је енергија коју тело акумулира, м је маса елемента и ц је брзина светлости. Изједначавањем ове једначине са оном која дефинише енергију фотона, можемо дефинисати његову масу. Овај елемент нема масу у мировању, односно неће имати масу ако мирује.

Фотони имају замах

Када фотон ступи у интеракцију са материјом, долази до преноса енергије, па се може дефинисати да овај елемент има линеарно кретање (п), такође названо количина кретања.

У горњој једначини, П. је количина кретања фотона, Х. је Планцкова константа (6,63 к 10 ^{– 34}Ј.с или 4,14 к 10 ^{– 15} еВ.с) и λ је таласна дужина електромагнетног зрачења.

Фотони у свакодневном животу

Неке свакодневне технологије раде у интеракцији са фотонима. У лампе који се сами упале повезани су са уређајем названим фотонапонска ћелија. Ова опрема ослобађа електроне када прима фотоне који чине сунчеву светлост. То електрична струја, пролазећи кроз завојницу, он ствара магнетно поље које одржава струјно коло отворен. Током ноћи, уз недостатак сунчеве светлости, проток електрона се прекида, због чега се коло затвара и укључује лампу.

Друга апликација је уређај назван фотометар. Ова опрема је широко коришћена од стране фотографа, а то је мерач светлости који одређује интензитет извора светлости путем пријема фотона.

Јоаб Силас
Дипломирао физику

Да ли бисте желели да се на овај текст упутите у школи или академском раду? Погледајте:

ЈУНИОР, Јоаб Силас да Силва. „Шта су фотони?“; Бразил Сцхоол. Може се наћи у: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fotons.htm. Приступљено 27. јуна 2021.