Vigtigste Børn Fotoner og lys

Fotoner og lys

Vi lærte på lyssiden, at lys har den unikke egenskab at opføre sig som både en bølge og en partikel på samme tid. Vi lærte derefter nogle af de måder, som lys opfører sig som en bølge . Nu vil vi undersøge, hvordan lys også opfører sig som en partikel. Forskere har navngivet de partikler, der udgør lette fotoner.

Hvad er en foton?

I fysik er en foton et bundt med elektromagnetisk energi. Det er den grundlæggende enhed, der udgør alt lys. Fotonen kaldes undertiden et 'kvante' af elektromagnetisk energi.

Fotoner antages ikke at bestå af mindre partikler. De er en grundlæggende enhed af naturen kaldet en elementær partikel .

Egenskaber ved en foton

Fotoner har nogle grundlæggende egenskaber, der hjælper med at definere, hvad de er, og hvordan de opfører sig. Disse egenskaber inkluderer:

De har nul masse.
De har ingen elektrisk opladning.
De er stabile.
De har energi og momentum, som afhænger af frekvensen.
De kan have interaktioner med andre partikler såsom elektroner.
De kan ødelægges eller skabes ved mange naturlige processer.
Når de er i tomme rum, rejser de med lysets hastighed.

Fotoner interagerer med sagen

Fotoner opfører sig som partikler, fordi de kan interagere med stof. I nogle tilfælde absorberes fotonens energi af sagen. I dette tilfælde kan den ekstra energi udsendes som varme. Et eksempel på dette er den sorte top på vejen, der bliver varm i solen.

Vores øjne interagerer også med fotoner. Når en foton rammer øjet, bliver den til elektrisk energi, der derefter transmitteres til hjernen for at danne et billede.

Når energien fra fotoner absorberes af stof, kan materien udsende elektroner. Denne proces kaldes den fotoelektriske effekt. Den fotoelektriske effekt er en egenskab ved lys, der ikke forklares med teorien om, at lys er en bølge. Dette er en af hovedårsagerne til, at forskere valgte at behandle lys som både en bølge og en strøm af partikler.

Plancks konstant

Forholdet mellem energien i en foton og dens frekvens kan beskrives ved følgende ligning:

E = hv

hvor E er energi, v er frekvens, og h er Plancks konstant. Plancks konstant er altid den samme (dvs. 'konstanten') og er lig med 6,62606957 * 10-34 m2 kg / s.

Sjove fakta om fotoner

Ikke kun består lys af fotoner, men al elektromagnetisk energi (dvs. mikrobølger, radiobølger, røntgenstråler) består af fotoner.
Det originale koncept for fotonet blev udviklet af Albert Einstein . Det var imidlertid videnskabsmand Gilbert N. Lewis, der først brugte ordet 'foton' til at beskrive det.
Teorien, der siger, at lys opfører sig både som en bølge og en partikel kaldes bølge-partikel-dualitetsteorien.
Fotoner er altid elektrisk neutrale. De har ingen elektrisk opladning.
Fotoner forfalder ikke alene.