ફોટોન. તમારે જે જાણવાની જરૂર છે

ચોક્કસ તમે ક્યારેય ફોટોન વિશે સાંભળ્યું હશે. ઘણી વખત તે રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં અને અન્ય વખત ભૌતિકશાસ્ત્રમાં બોલાય છે, પરંતુ ખરેખર શું છે ફોટોન? તે પ્રકાશનો એક કણ છે જે શૂન્યાવકાશમાં ફેલાય છે અને ચાલે છે. તે ફોટોન છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનને એક બિંદુથી બીજા સ્થાને જુદી જુદી રીતે ખસેડવાનું કારણ બને છે જેમાં આપણે તેને જોઈ શકીએ છીએ.

ફોટોન વિશેની બધી સંબંધિત માહિતી ગુમાવશો નહીં. ફોટોન વિજ્ inાનમાં આપેલી લાક્ષણિકતાઓ, શોધો અને પ્રગતિઓને વિગતવાર સમજાવીએ છીએ. તમે વધુ જાણવા માંગો છો?

ફોટોન એટલે શું?

આ એક જ વાક્યમાં સારી રીતે સમજાવવા માટે કંઇક જટિલ છે કારણ કે આપણે પરિચયમાં ઉપર મુજબ કર્યું છે. તે એક પ્રારંભિક અને મુખ્ય કણ છે, તેથી બોલવા માટે, શૂન્યાવકાશમાંથી મુસાફરી કરવા માટે સક્ષમ, બધા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનનું પરિવહન. ફોટોન શબ્દ ફોટોથી આવ્યો છે જેનો અર્થ પ્રકાશ છે. એટલે કે, એક ફોટોન પણ પ્રકાશ છે. જ્યારે આપણે હાનિકારક અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો, અવકાશમાંથી ગામા કિરણો અથવા ઇન્ફ્રારેડ લાઇટનો ઉલ્લેખ કરીએ છીએ ત્યારે આપણે ફક્ત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની વાત કરતા નથી.

તે યાદ રાખવું આવશ્યક છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમની અંદર આપણી પાસે એક એવું ક્ષેત્ર છે જે આપણે દૃશ્યમાન પ્રકાશ તરીકે જાણીએ છીએ. આ ક્ષેત્ર 400 થી 700 એનએમની વચ્ચે ફરે છે અને તે છે જે અમને લાલ અને વાદળી વચ્ચે રંગોની સંપૂર્ણ શ્રેણી જોઈ શકે છે.

જેમ આપણે પહેલા કહ્યું છે, તે જ રીતે ફોટોન શબ્દની વ્યાખ્યા કરવી ખૂબ જટિલ છે. હકીકતમાં, મોટાભાગે આ શબ્દનો ઉપયોગ દૈનિક ધોરણે થાય છે, તેનો દુરૂપયોગ થાય છે. આપણે નિશ્ચિતરૂપે જે કહીશું તે તે છે એક કણ જેનો સમૂહ સ્થિર રહે છે. આ સ્થિરતા માટે આભાર, તે સતત ગતિએ વેક્યૂમમાં મુસાફરી કરવામાં સક્ષમ છે. જો કે તે અવાસ્તવિક અથવા તમારી સ્લીવથી સીધી લાગે છે, ફોટોનનું વિશ્લેષણ બંને માઇક્રોસ્કોપિક અને મેક્રોસ્કોપિક સ્તરે કરી શકાય છે. એટલે કે, જ્યારે આપણે કોઈ વિંડોમાંથી પ્રકાશનો કિરણ દાખલ થતો જોશું, ત્યારે આપણે જાણી શકીએ છીએ કે ફોટોન ત્યાંથી પસાર થઈ રહ્યો છે.

તદુપરાંત, તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન વહન કરતા શૂન્યાવકાશની મુસાફરી કરતી વખતે, તે તેની બધી તરંગ અને શારીરિક ગુણધર્મોને જાળવી રાખે છે. એટલે કે, તે કામ કરવા માટે સક્ષમ છે જો તે એક તરંગ હોય. ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણે કોઈ ભવ્ય લેન્સ પર રીફ્રેક્શન કરીએ છીએ, તો ફોટોનનો પેસેજ તરંગની જેમ આત્મસાત થાય છે. જ્યારે ફોટોન અંતમાં શૂન્યાવકાશમાંથી મુસાફરી કર્યા પછી પદાર્થ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તે એક વધુ કણ રહેશે જે તેના બધાને જાળવી રાખે છે ઊર્જા unaltered.

ગુણધર્મો અને શોધ

જો આપણે લેન્સ સાથે પ્રયોગ કરીએ, તો અમે ફક્ત સમગ્ર પ્રત્યાવર્તન પ્રક્રિયા દરમિયાન એક ફોટોન પ્રતિબિંબિત કરી શકીએ છીએ. પ્રયોગ કરતી વખતે, તમે જોઈ શકો છો કે કેવી રીતે ફોટોન એક તરંગ તરીકે કાર્ય કરવા માટે સક્ષમ છે અને પોતાની જાતમાં દખલ કરે છે. જો કે, તે એક તરંગની જેમ વર્તે છે, તે તે લાક્ષણિકતાઓને ગુમાવતું નથી જે તેને કણ બનાવે છે. તે છે, તેમાં એક વિશિષ્ટ સ્થાન અને હલનચલનનો જથ્થો છે જેનો જથ્થો માન્ય કરી શકાય છે.

અમે તે ગુણધર્મોને માપી શકીએ છીએ જે તેની પાસે તરંગ તરીકે અને એક જ સમયે એક કણ તરીકે છે કારણ કે તે સમાન ઘટનાનો ભાગ છે. આ ફોટોન જગ્યામાં સ્થિત થઈ શકતા નથી.

ચોક્કસ તેઓ વિચારી રહ્યા છે કે હું શું કહી રહ્યો છું તે કોણ જાણે છે, કારણ કે બધું ખૂબ જ જટિલ લાગે છે. ચાલો, કેટલીક વસ્તુઓને સ્પષ્ટ કરવા માટે ફોટોનને કેવી રીતે શોધ્યું તે વિશે વધુ જાણીએ. આપણે જાણીએ છીએ તેમ, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઇન એક મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રી હતો (જો સર્વશ્રેષ્ઠ ન હોય તો) અને તેણે પોતાના અભ્યાસનો એક ભાગ ફોટોનને સમર્પિત કર્યો હતો. તેમણે જ આ કણોને એક નામ આપ્યું, જેને તેમણે પ્રકાશના જથ્થામાં કહ્યું.

XNUMX મી સદીની શરૂઆતમાં આ બન્યું. આઈન્સ્ટાઇન એ પ્રાયોગિક અવલોકનોને સમજાવવાનો પ્રયત્ન કરી રહ્યો હતો જે પ્રકાશની તપાસમાં બંધબેસતા ન હતા. અને એવું માનવામાં આવતું હતું કે પ્રકાશ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ તરીકે કામ કરે છે, ફોટોન કહેવાતા કણોના પ્રવાહ તરીકે નહીં (જોકે બદલામાં આ તરંગો તરીકે વર્તે છે).

તે પછી જ આઈન્સ્ટાઇન પ્રકાશના ક્વોન્ટમ શબ્દને ફરીથી વ્યાખ્યાયિત કરી શકશે અને સ્વીકારી શકે છે કે પ્રકાશની energyર્જા તેની આવર્તન પર સંપૂર્ણ નિર્ભર છે. આ ઉપરાંત, તે બાબત જેના પર પ્રકાશ જમા થાય છે અને ફોટોન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન થર્મલ સંતુલન છે (તેથી, પ્રકાશ સપાટી અને objectsબ્જેક્ટ્સને ગરમ કરી શકે છે).

ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ કે જેમણે ફોટોનની શોધમાં મદદ કરી છે

કારણ કે વિશ્લેષણ અને તપાસ કરવા માટે આ કંઈક સરળ નથી (અને વીસમી સદીમાં અને તે પહેલાંની તકનીકીની સાથે ઓછી), તે કેટલાક મહત્વપૂર્ણ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના સંશોધનને આભારી છે કે પ્રકાશ તરંગો તરીકે નહીં પણ કણો તરીકે જાણીતો હતો.

આઈન્સ્ટાઈન તેમના સિદ્ધાંતને પ્રાપ્ત કરવા માટે જેના પર આધાર રાખતા હતા તે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓમાંના એક મેક્સ પ્લાન્ક હતા. આ વૈજ્ઞાનિકે પ્રકાશના તમામ પાસાઓ પર કામ કરવાનું હતું અને તેમને મેક્સવેલના સમીકરણો દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કર્યા. તે સમસ્યાનું નિરાકરણ લાવી શક્યો નહીં કે objectsર્જાના નાના જૂથોમાં objectsબ્જેક્ટ્સ પર અંદાજવામાં આવતી પ્રકાશ શા માટે આવી.

આઈન્સ્ટાઈને જ્યારે તેનો ઉપયોગ હતો તેના સંદર્ભમાં એક અલગ સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો ત્યારે તેની પરીક્ષણ કરવાની જરૂર હતી. ખરેખર, તેઓ કોમ્પ્ટન અસર દ્વારા જાણતા હતા કે પ્રકાશ ફોટોનનો બનેલો પૂર્વધારણા સાચી છે.

તે પછી છે જ્યારે 1926 માં ભૌતિકશાસ્ત્રી ગિલ્બર્ટ લુઇસ ફોટોન દીઠ પ્રકાશના જથ્થાના સંપ્રદાયોને બદલો. આ શબ્દ પ્રકાશ માટેના ગ્રીક શબ્દમાંથી આવ્યો છે, તેથી તેનું વર્ણન કરવા માટે તે યોગ્ય છે.

ગતિશીલતા અને ઓપરેશન આજે

ફોટોન બહુવિધ રીતે બહાર કા .ી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ કણો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જથી વેગ મળે છે, તો તેનું ઉત્સર્જન અલગ છે, કારણ કે તેમાં અન્ય energyર્જા સ્તરો છે. અમે ફોટોનને દૂર કરી શકીએ છીએ, તેને તેના એન્ટિપાર્ટિકલથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આ ઉપરોક્ત વૈજ્ .ાનિકોની શોધથી, ફોટોનની સમજમાં ભારે ફેરફાર થયો છે.

હાલમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો અવકાશ અને સમયના અર્ધ-સપ્રમાણતાવાળા છે, તેથી આ પ્રકાશ કણો પર કરવામાં આવેલા બધા અભ્યાસ ખૂબ જ ચોક્કસ છે. તેથી, કારણ કે બધી ગુણધર્મો મહાન વિગતવાર જાણીતા છે, તેઓ તેમના માટે સેવા આપે છે ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન માઇક્રોસ્કોપી, ફોટોકેમિસ્ટ્રી અને તે પણ માટે પરમાણુઓ વચ્ચેના અંતરનું માપન.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, એક સદી કરતા વધુ પહેલાં હાથ ધરવામાં આવેલા વિવિધ અધ્યયનો આજે વિજ્ withાન સાથે આગળ વધવામાં મદદ કરે છે.