Уроки физики — Фотоны и свет.
Уроки физики — Фотоны и свет. Детские презентации, школьные уроки, кроссворды Станислава Молчанова, multistas. На странице, посвященной освещению, мы узнали, что свет имеет уникальную особенность — вести себя одновременно как волна и частица. Затем мы узнали, как свет ведет себя как волна . Теперь мы хотим исследовать, как свет ведет себя как частица. Ученые назвали частицы, из которых состоит свет, фотонами.
Что такое фотон?
В физике фотон — это пучок электромагнитной энергии. Это основная единица, из которой состоит весь свет. Фотон иногда называют «квантом» электромагнитной энергии. Считается, что фотоны не состоят из более мелких частиц. Это основная единица природы, называемая элементарной частицей .
Свойства фотона.
Фотоны обладают некоторыми основными свойствами, которые помогают определить, что они собой представляют и как ведут себя. Эти свойства включают:
— У них нулевая масса.
— У них нет электрического заряда.
— Они стабильны.
— Несут энергию и импульс, зависящие от частоты.
— Они могут взаимодействовать с другими частицами, такими как электроны.
— Они могут быть разрушены или созданы многими естественными процессами.
— В пустом пространстве они движутся со скоростью света.
Фотоны взаимодействуют с материей.
Фотоны ведут себя как частицы в том смысле, что они могут взаимодействовать с материей. В некоторых случаях энергия фотона поглощается веществом. В этом случае дополнительная энергия может выделяться в виде тепла. Одним из примеров этого является горение асфальта на солнце. Наши глаза также взаимодействуют с фотонами. Когда фотон попадает в глаз, он превращается в электрическую энергию, которая затем передается в мозг для формирования изображения. Когда энергия фотонов поглощается веществом, вещество может испускать электроны. Этот процесс называется фотоэлектрическим эффектом. Фотоэлектрический эффект — это свойство света, которое не объясняется теорией, согласно которой свет представляет собой волну. Это одна из основных причин, по которой ученые решили рассматривать свет и как волну, и как поток частиц.
Постоянная Планка.
Связь между энергией фотона и его частотой можно описать следующим уравнением:
E = hv
где E — энергия, v — частота, h — постоянная Планка. Постоянная Планка всегда одна и та же (т. е. «постоянная») и равна 6,62606957 * 10-34 м2 кг / с.
Интересные факты о фотонах.
1. Не только свет состоит из фотонов, но и вся электромагнитная энергия (например, микроволны, радиоволны, рентгеновские лучи) состоит из фотонов.
2. Первоначальная концепция фотона была разработана Альберт Эйнштейн. Однако именно ученый Гилберт Н. Льюис первым использовал слово «фотон» для его описания.
3. Теория, которая утверждает, что свет ведет себя и как волна, и как частица, называется теорией дуальности волна-частица.
4. Фотоны всегда электрически нейтральны. У них нет электрического заряда.
5. Фотоны не распадаются сами по себе.
Школьные уроки:
Физика света для детей
Наука о световом спектре
Поведение света как волны
Типы электромагнитных волн
