確かにあなたは光子について聞いたことがあります。 多くの場合、化学の分野や物理学の分野で話されていますが、実際には何ですか 光子？ 真空中を伝播して移動する光の粒子です。 電磁放射を、私たちが見ることができるさまざまな方法で、あるポイントから別のポイントに移動させるのは光子です。
フォトンに関するすべての関連情報をお見逃しなく。 光子が科学にもたらした特徴、発見、進歩について詳しく説明します。 もっと知りたいですか？
光子とは何ですか？
これは、上記の冒頭で行ったように、XNUMXつの文でうまく説明するには複雑なものです。 それは、いわば、基本的かつ原始的な粒子であり、 真空中を移動し、すべての電磁放射を輸送することができます。 光子という言葉は、光を意味する写真に由来します。 つまり、光子も軽いのです。 有害な紫外線、宇宙からのガンマ線、または赤外線について言及するとき、私たちは単に電磁放射について話しているのではありません。
電磁スペクトル内でそれを覚えておく必要があります 可視光として知られている領域があります。 この領域は400〜700 nmの間を移動し、赤から青までのすべての色を表示します。
前にも言ったように、フォトンという言葉をそのように定義するのは非常に複雑です。 実際、この用語は日常的に使用されることがほとんどで、誤用されています。 私たちが確かに言うことはそれが 質量が安定している粒子。 この安定性のおかげで、それは一定の速度で真空中を移動することができます。 それは非現実的または袖からまっすぐに見えるかもしれませんが、光子は微視的および巨視的レベルの両方で分析することができます。 つまり、窓から光線が入るのを見ると、そこを光子が通過していることがわかります。
さらに、それが電磁放射を運ぶ真空を通って移動するとき、それはそのすべての波と粒子の特性を維持しながらそうします。 つまり、 まるで波のように機能することができます。 たとえば、眼鏡レンズで屈折を実行すると、光子の通過は波の通過に同化されます。 真空中を移動した後、光子が最終的に物質に到達すると、そのすべてを維持するもうXNUMXつの粒子が残ります。 パワー 変更なし。
プロパティと発見
レンズを使って実験を行うと、耐火プロセス全体でXNUMXつの光子しか反射できません。 実験を行っている間、あなたはどのように見ることができます 光子は波として作用し、それ自体に干渉することができます。 ただし、波のように振る舞いますが、粒子となる特性を失うことはありません。 つまり、定量化できる特定の位置と動きの量があります。
同じ現象の一部であるため、波と粒子の両方の特性を同時に測定できます。 これらの光子は宇宙に配置することはできません。
すべてが非常に複雑に見えるので、確かに彼らは私が言っていることを誰が知っているかを考えています。 いくつかのことを明確にするために、光子がどのように発見されたかをよりよく理解しましょう。 私たちが知っているように、アルバート・アインシュタインは偉大な物理学者であり（史上最高ではないにしても）、彼は研究の一部を光子に捧げました。 これらの粒子に名前を付けたのは彼であり、彼はそれを光の量子と呼んだ。.
これはXNUMX世紀の初めに起こりました。 アインシュタインは、光の調査に適合しなかった実験的観察を説明しようとしていました。 そして、光は光子と呼ばれる粒子の流れとしてではなく電磁波として作用すると考えられていました（ただし、これらは波として振る舞うことができます）。
その場合、アインシュタインは光の量子という用語を再定義し、光が持つエネルギーがその周波数に完全に依存していることを受け入れることができます。 さらに、光が置かれる物質と光子によって運ばれる電磁放射 熱平衡にある （したがって、光は表面や物体を加熱する可能性があります）。
光子の発見を支援した物理学者
これは分析や調査が容易ではないため（XNUMX世紀以前に存在した技術ではそれほど簡単ではありません）、光が波ではなく粒子として知られているのは、いくつかの重要な物理学者の研究のおかげです。
アインシュタインが理論を導き出すために頼った物理学者の一人はマックス・プランクでした。この科学者は光のあらゆる側面に取り組む必要がありました。 マクスウェルの方程式によってそれらを定義しました。 彼が解決できなかった問題は、なぜ物体に投射された光が小さなエネルギーのグループで到着したのかということでした。
アインシュタインが慣れ親しんだものに関して異なる理論を導入したとき、それはテストされなければなりませんでした。 実際、彼らはコンプトン効果を通じて、光が光子で構成されているという仮説が真実であることを知っていました。
それは後で、1926年に 物理学者ギルバートルイス 光子あたりの光の量子の額面を変更します。 この言葉はギリシャ語で光を意味する言葉から来ているので、それを説明するのに最適です。
今日のダイナミクスと操作
フォトンは複数の方法で放出できます。 たとえば、粒子が電荷で加速された場合、他のエネルギーレベルがあるため、その放出は異なります。 光子を取り除くことができます、 反粒子で消えさせる。 これらの前述の科学者の発見以来、光子の理解は大きく変化しました。
現在、物理法則は空間と時間で準対称であるため、これらの軽い粒子で実行されるすべての研究は非常に正確です。 したがって、すべてのプロパティが非常に詳細に知られているので、それらは 高解像度顕微鏡、光化学 そしてのために 分子間の距離の測定.
ご覧のとおり、XNUMX世紀以上前に行われたさまざまな研究は、私たちが今日も科学を進歩させ続けるのに役立っています。