Wat is 'n Foton in Fisika?
Foton is 'n "bondel van energie"
'N foton is 'n deeltjie van lig gedefinieer as 'n diskrete bundel (of kwantum ) van elektromagnetiese (of ligte) energie. Fotone is altyd aan die gang en, in 'n vakuum ('n heeltemal leë spasie), het 'n konstante spoed van lig vir alle waarnemers. Fotone reis teen die vakuumspoed van lig (meer algemeen net die spoed van lig genoem) van c = 2.998 x 10 8 m / s.
Basiese eienskappe van fotone
Volgens die fotonteorie van lig, fotone:
gedra soos 'n deeltjie en 'n golf gelyktydig
beweeg teen 'n konstante snelheid , c = 2.9979 x 10 8 m / s (dws "die spoed van lig"), in leë ruimte
het nul massa en rus energie
dra energie en momentum, wat ook verband hou met die frekwensie ( nu) en golflengte (lamdba) van die elektromagnetiese golf, soos uitgedruk in die vergelyking E = h nu en p = h / lambda .
kan vernietig / geskep word wanneer straling geabsorbeer / uitgestraal word.
kan partikelagtige interaksies (dws botsings) hê met elektrone en ander deeltjies, soos in die Compton-effek waarin ligte deeltjies bots met atome wat die vrylating van elektrone veroorsaak.
Geskiedenis van fotone
Die term foton is in 1926 deur Gilbert Lewis geskep, alhoewel die konsep van lig in die vorm van diskrete deeltjies al eeue lank was en in Newton se konstruksie van die wetenskap van optika geformaliseer is.
In die 1800's het die golfeienskappe van lig (deur wat elektromagnetiese straling in die algemeen egter bedoel) duidelik sigbaar geword en wetenskaplikes het die partikeltheorie van die lig uit die venster wesenlik gegooi.
Dit was eers nadat Albert Einstein die foto-elektriese effek verduidelik het en besef dat ligteergie gekwantiseer moes word dat die partikelteorie teruggekeer het.
Soos hierbo genoem, het lig eienskappe van beide 'n golf en 'n deeltjie. Dit was 'n verstommende ontdekking en is beslis buite die koninkryk van hoe ons normaalweg dinge sien.
Biljartballe dien as deeltjies, terwyl oseane as golwe optree. Fotone funksioneer al die tyd as 'n golf en 'n deeltjie (alhoewel dit algemeen is, maar eintlik verkeerd, om te sê dat dit soms 'n golf en soms 'n deeltjie is, afhangende van watter eienskappe op 'n gegewe tydstip meer duidelik is).
Net een van die effekte van hierdie golfpartikeldualiteit (of deeltjiegolfdualiteit ) is dat fotone, hoewel behandel as deeltjies, bereken kan word om frekwensie, golflengte, amplitude en ander eienskappe inherent aan golfmeganika te hê.
Fun Photon Feite
Die foton is 'n elementêre deeltjie , ondanks die feit dat dit geen massa het nie. Dit kan nie afsonderlik verval nie, alhoewel die energie van die foton oorgedra kan word (of geskep word) op interaksie met ander partikels. Fotone is elektries neutraal en is een van die skaars deeltjies wat identies is aan hul antipartikel, die antiphoton.
Fotone is spin-1 deeltjies (maak hulle bosone), met 'n draai-as wat parallel is met die rigting van die reis (óf vorentoe of agteruit, afhangende van of dit 'n "linkerhand" of "regterhandse" foton is). Hierdie kenmerk is wat dit moontlik maak vir die polarisasie van lig.