енергія фотона
Людині властиво намагатися пояснювати закони, ввідповідно до яких живе навколишній світ. На зорі Свідомості все спостерігаються природні явища приписувалися цілому сонму різних богів: дощ, грім, блискавка, вітер - все вони зобов'язані своїм виникненням саме божествам. Потім містика поступилася місцем науці. Хоча вона ще була в зародковому стані, проте, вже дозволяла допитливим умам пояснити частина природних явищ, при цьому не вдаючись до богів. Особливий інтерес представляв видиме світло. У спробах його хоч якось пояснити, було висунуто припущення, згідно з яким він є безперервним потоком якихось дрібних частинок-корпускул. Даної моделі дотримувався і активно її відстоював І. Ньютон. А раз є частка, значить вона повинна якимось чином характеризуватися.
Кожен знає, що якщо підставити руку підсонячні промені, то відчувається тепло. Відомо, що цей можливо завдяки випромінюванню. Але як саме випромінювання переносить тепло? Так і була відкрита енергія фотона - спочатку непрямим методом. А сама частка отримала назву «квант світла». Енергія фотона широко використовується в сучасній техніці: наприклад, саме вона запускає механізм автоматичного відкривання дверей у великих торгових точках.
можливість неможливого
Отже, фотон - це частинка світла, квант енергії. Однак подальші дослідження змусили засумніватися в точності корпускулярної моделі. Спочатку на деякі незвичайні властивості вказав Гюйгенс, а потім Юнг своїм досвідом з декількома щілинами виявив явище інтерференції і на його підставі блискуче довів ... хвильову природу світла. Здавалося б - можна ставити крапку, однак все виявилося набагато складніше. Важко повірити, але фотон проявляє властивості як частки, так і хвилі, причому одночасно. Результат будь-якого експерименту залежить від очікувань самого дослідника. Думка і намір якимось чином трансформують частку в хвилю і назад. Енергія фотона при цьому залишається незмінною і може бути обчислена в рамках класичної електромагнітної теорії.
Термін «швидкість світла» безпосередньо пов'язаний зфотонами. Власне, 300 тис. Км / с - це та швидкість, з якою рухаються ці не володіють масою частинки. Їх існування нероздільно з рухом: вже при своєму виникненні фотони переміщаються, формуючи промінь.
енергія фотона
Енергія, швидкість і маса пов'язані між собою знаменитою формулою Ейнштейна E = mc2. Доповнивши її постійної Планка, отримуємо:
E = h * v,
де v - довжина хвилі світлового випромінювання (частота фотона); h - константа Планка.
Скомпонувавши обидва рівняння, можна розрахувати масу:
m = (h * v) / c2
Повторимося, що так як дана частка існує тільки в русі, то отримане значення може бути застосовано саме для такого стану.
Очевидно, що зі збільшенням довжини хвилі (зростаннячастоти) стає більше і енергія. Однак людське око здатне вловлювати фотони з відносно малими власними енергіями. Це пояснюється значенням константи Планка, яка представлена числом в -34 ступеня, що дає вкрай малу енергію. Наприклад, найбільш інтенсивний колір - зелений. Але навіть його енергія становить 4 * 10 в ступені -19 джоулів.
Післямова
Перехід від класичної механіки до сучасноїквантової, в якій практично всі процеси мікросвіту можуть бути пояснені в рамках відповідних моделей, тривав до 1900-х років. Одна частина фізиків дотримувалася нової теорії, висловленої Ейнштейном, а інша ж - хвильової моделі світла, запропонованої Максвеллом. Остаточно сучасне уявлення про фотоні встановилося після експерименту з його розсіюванням електроном (так як останній перебуває поза атома, то для нього не застосовується поняття енергетичних оболонок).
