Foton. Sve što trebate znati

Fotoni svjetlosti putuju u vakuumu

Sigurno ste ikada čuli za fotone. Mnogo puta se govori u polju hemije, a ponekad u fizici, ali ono što je zaista foton? To je čestica svjetlosti koja se širi u vakuumu i kreće se. Foton je taj koji uzrokuje da se elektromagnetsko zračenje kreće od jedne do druge tačke na različite načine na koje ga možemo vidjeti.

Ne propustite sve povezane informacije o fotonu. Detaljno objašnjavamo karakteristike, otkrića i napredak koje su fotoni dali u nauci. Želite znati više?

Šta je foton?

Energija fotona u svemiru

Ovo je nešto složeno što se može objasniti u jednoj rečenici, kao što smo učinili gore u uvodu. To je elementarna i iskonska čestica, da tako kažem, sposoban za kretanje kroz vakuum, prenoseći sva elektromagnetna zračenja. Riječ foton dolazi od fotografija što znači svjetlost. Odnosno, foton je takođe svjetlost. Ne govorimo samo o elektromagnetnom zračenju kada govorimo o štetnim ultraljubičastim zrakama, gama zrakama iz svemira ili infracrvenoj svjetlosti.

Mora se imati na umu da unutar elektromagnetskog spektra imamo područje koje poznajemo kao vidljivo svjetlo. Ovo područje se kreće između 400 i 700 nm i upravo je zbog toga uvidimo čitav niz boja između crvene i plave.

Kao što smo već rekli, vrlo je složeno definisati riječ foton tek tako. Zapravo, većinu vremena ovaj se izraz koristi svakodnevno, zloupotrebljava se. Ono što ćemo sigurno reći jeste da jeste čestica čija masa ostaje stabilna. Zahvaljujući ovoj stabilnosti, sposoban je putovati u vakuumu konstantnom brzinom. Iako se može činiti nestvarnim ili ravno iz rukava, fotoni se mogu analizirati i na mikroskopskom i na makroskopskom nivou. Odnosno, kad vidimo zrak svjetlosti koji ulazi kroz prozor, znamo da fotoni prolaze tamo.

Nadalje, dok putuje kroz vakuum noseći elektromagnetno zračenje, to čini zadržavajući sva svoja talasna i korpuskularna svojstva. Naime, sposoban je funkcionirati kao da je val. Na primjer, ako provodimo lom na sočivima naočara, prolazak fotona asimilira se kao prolazak vala. Kad foton napokon dođe do materije nakon putovanja kroz vakuum, ostat će još jedna čestica koja održava sve svoje energija nepromijenjeno.

Svojstva i otkriće

Ponašanje fotona kao vala

Ako eksperiment izvedemo sa sočivom, možemo reflektirati samo jedan foton tokom cijelog vatrostalnog postupka. Tijekom izvođenja eksperimenta možete vidjeti kako foton je sposoban da djeluje kao val i interferira sam sa sobom. Međutim, iako se ponaša poput vala, ne gubi karakteristike zbog kojih je čestica. Odnosno, ima specifičan položaj i količinu kretanja koja se može kvantificirati.

Možemo istodobno izmjeriti svojstva koja ima kao val i kao česticu jer su dio iste pojave. Ovi fotoni se ne mogu nalaziti u svemiru.

Sigurno misle da ko zna šta govorim, jer sve izgleda vrlo komplicirano. Upoznajmo bolje kako je foton otkriven da bi pojasnio nekoliko stvari. Kao što znamo, Albert Einstein je bio sjajan fizičar (ako ne i najbolji svih vremena) i dio svojih studija posvetio je fotonima. Upravo je on tim česticama dao ime koje je nazvao kvant svjetlosti.

To se dogodilo početkom XNUMX. vijeka. Einstein je pokušavao objasniti eksperimentalna zapažanja koja se nisu uklapala u istrage svjetlosti. Smatralo se da svjetlost djeluje kao elektromagnetski val, a ne kao tok čestica zvanih fotoni (iako se oni zauzvrat mogu ponašati kao valovi).

Tada je Einstein uspio redefinirati pojam kvant svjetlosti i prihvatiti da energija koju svjetlost posjeduje potpuno ovisi o njenoj frekvenciji. Pored toga, materija na kojoj se taloži svjetlost i elektromagnetsko zračenje koje fotoni prenose su u toplotnoj ravnoteži (Dakle, svjetlost može zagrijati površine i predmete).

Fizičari koji su pomogli u otkrivanju fotona

Naučnici koji su proučavali foton

Budući da ovo nije nešto lako analizirati i istražiti (a manje s tehnologijom koja je postojala u dvadesetom stoljeću i ranije), zahvaljujući istraživanjima nekih važnih fizičara svjetlost je bila poznata kao čestica, a ne kao valovi.

Jedan od fizičara na koga se Einstein oslanjao da bi izveo svoju teoriju bio je Max Planck. Ovaj naučnik je morao raditi na svim aspektima svjetlosti i definirali su ih Maxwellovim jednadžbama. Problem koji nije mogao riješiti bio je zašto je svjetlost koja se projicirala na predmete stizala u malim skupinama energije.

Kada je Einstein uveo drugačiju teoriju u odnosu na ono na što je navikao, ona je morala biti testirana. Zaista, znali su preko Comptonovog efekta da je istina da je hipoteza da se svjetlost sastoji od fotona.

Kasnije je, 1926 fizičar Gilbert Lewis promijenite naziv kvanta svjetlosti po fotonu. Ova riječ dolazi od grčke riječi za svjetlost, pa je savršeno opisati je.

Dinamika i rad danas

Boje vidljivog elektromagnetskog spektra

Fotoni se mogu emitirati na više načina. Na primjer, ako se čestica ubrzava električnim nabojem, njena emisija je drugačija, jer ima druge nivoe energije. Možemo ukloniti foton, zbog čega nestaje sa svojim antičesticama. Od otkrića ovih gore pomenutih naučnika, razumijevanje fotona se izuzetno promijenilo.

Trenutno su zakoni fizike kvazisimetrični u prostoru i vremenu, tako da su sve studije koje se izvode na ovim svjetlosnim česticama vrlo tačne. Stoga, budući da su sva svojstva poznata vrlo detaljno, služe za mikroskopija visoke rezolucije, fotokemija pa čak i za mjerenje udaljenosti između molekula.

Kao što vidite, razna istraživanja koja su provedena prije više od jednog stoljeća pomažu nam da nastavimo napredovati sa naukom i danas.


Budite prvi koji komentarišete

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.