Fotonenergia

Különös, hogy egy személy megpróbálja megmagyarázni a törvényeket, amelyek szerint a környező világ él. A tudatosság hajnalán az összes megfigyelt természeti jelenséget egy sor istennek nevezték: eső, mennydörgés, villám, szél - mindannyian az istenségektől származnak. Ezután a miszticizmus átadta a helyet a tudománynak. Bár még gyerekcipőben volt, mindazonáltal megengedte, hogy a kíváncsi elmék megmagyarázhassanak néhány természetes jelenséget anélkül, hogy az istenekhez fordulnának. Különös figyelmet érdemlő fény volt. Azért, hogy megpróbálja megmagyarázni legalább valamilyen módon, azt sugallták, hogy az apró, korpuszkuláris részecskék folyamatos áramlása. Ezt a modellt követte és aktívan megvédte I. Newton. És ha van egy részecske, akkor valahogyan kell jellemezni.

Mindenki tudja, hogy ha a kezét a nap sugarai alá helyezi, akkor melegnek érzi magát. Ismeretes, hogy ez a sugárzás miatt lehetséges. De vajon pontosan mit jelent a sugárzás hőátadása? Tehát a foton energiáját fedezték fel - először közvetett módszerrel. És maga a részecskét a fény kvantumának nevezték. A foton energiáját széles körben használják a modern technológia: például elindítja az ajtók automatikus nagynyomású nyílásának mechanizmusát.

A lehetetlen lehetõsége

Tehát egy foton egy fényrészecske, egy energia kvantum. További vizsgálatok azonban kétségeket vetettek fel a korpuszkuláris modell pontosságával kapcsolatban. Huygens először néhány szokatlan tulajdonságra mutatott, majd Jung, többszörös tapasztalatokkal, felfedezte az interferencia jelenségét, és alaposan megmutatta ... a fény hullámosságát. Úgy tűnik - egy pontot tehetsz, de minden sokkal bonyolultabb. Nehéz elhinni, de a foton mind a részecskék, mind a hullámok tulajdonságait mutatja, és egyidejűleg. A kísérletek eredménye a kutató elvárásainak függvénye. A gondolat és a szándék valahogy átalakítja a részecske hullámba és vissza. A foton energiája változatlan marad és klasszikus elektromágneses elmélet keretében számítható ki.

A "fénysebesség" kifejezés közvetlenül kapcsolódik a fotonokhoz. Valójában 300 ezer km / s - ez a sebesség, amellyel ezeknek a részecskéknek nincs tömegük. Létezésük elválaszthatatlan a mozgástól: már a származása, a fotonok mozgása, a sugár kialakulása.

Fotonenergia

Az energia, a sebesség és a tömeg egymáshoz kapcsolódik a híres Einstein E = mc2 képlet segítségével. Hozzáadva a Planck állandójához:

E = h * v,

Ahol v a fénysugár hullámhossza (fotonfrekvencia); H a Planck konstans.

Miután összeállította mindkét egyenletet, kiszámíthatja a tömeget:

M = (h * v) / c2

Megismételjük, hogy mivel ez a részecske csak mozgásban van, a kapott érték erre az állapotra alkalmazható.

Nyilvánvalóan, ahogy a hullámhossz nő (a frekvencia nő), az energia nagyobb lesz. Az emberi szem azonban viszonylag kicsi, belső energiájú fotonokat képes felvenni. Ezt a Planck-konstans értékével magyarázzák, melyet -34 fok alatt képviselnek, ami rendkívül alacsony energiát ad. Például a legintenzívebb szín zöld. De még az energiája is 4 * 10 a -19 Joule teljesítményéhez.

utószó

A klasszikus mechanikától a modern kvantummechanikához való átmenet, amelyben a mikro-világ gyakorlatilag minden folyamata a megfelelő modellek keretében magyarázható, az 1900-as évekig folytatódott. A fizikusok egy része tapadt az Einstein által kifejtett korpuszkuláris elmélethez, a másik pedig - a Maxwell által javasolt hullámmodellhez. Végül, a foton modern elképzelését a kísérlet után az elektronszórással hozták létre (mivel az utóbbi az atomon kívül van, akkor az energiahéjak fogalma nem alkalmazható rá).