Фотоны. Энергия и импульс фотона
Фотон (обозначение — ) — элементарная частица, квант электромагнитного излучения.
При испускании и поглощении свет ведет себя подобно потоку частиц с энергией, зависящей от частоты :
где — постоянная Планка.
Эти свойства света были названы корпускулярными, а сама частица — фотоном.
Энергию фотона часто выражают через циклическую частоту . При этом вместо используют величину (читается «аш с чертой»), равную . Тогда энергия фотона выражается так:
Согласно теории относительности, энергия связана с массой соотношением . Поскольку энергия фотона равна , то его релятивистская масса равна:
Фотон лишен массы покоя , т. е. он не существует в состоянии покоя и при рождении сразу имеет скорость . Масса, определяемая формулой (4.10), это масса движущегося фотона. Зная массу и скорость фотона, определяют его импульс:
Импульс фотона направлен по световому лучу. Чем больше частота, тем больше энергия и импульс фотона и тем отчётливее выражены корпускулярные свойства света. Энергия фотонов зелёного света составляет Дж. Тем не менее в своих замечательных опытах С. И. Вавилов установил, что человеческий глаз, этот тончайший из оптических приборов, чувствует освещённость, вызванную единицами квантов.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Гипотеза планка о квантах в физике |
Фотоэффект в физике |
Корпускулярно-волновой дуализм в физике |
Дифракция электронов в физике |