확실히 당신은 광자에 대해 들어 본 적이 있습니다. 화학 분야와 물리학 분야에서 여러 번 사용되지만 실제로는 광자? 진공 상태에서 전파되어 움직이는 빛의 입자입니다. 전자기 복사를 우리가 볼 수있는 다른 방식으로 한 지점에서 다른 지점으로 이동시키는 것은 광자입니다.
광자에 대한 모든 관련 정보를 놓치지 마십시오. 우리는 광자가 과학에서 부여한 특성, 발견 및 발전에 대해 자세히 설명합니다. 더 알고 싶으세요?
광자는 무엇입니까?
이것은 우리가 소개에서 한 것처럼 한 문장으로 잘 설명하기에는 복잡한 것입니다. 말하자면, 그것은 기본적이고 원시적 인 입자입니다. 진공을 통과하여 모든 전자기 복사를 전달할 수 있음. 광자라는 단어는 빛을 의미하는 사진에서 비롯됩니다. 즉, 광자도 빛입니다. 우리가 유해한 자외선, 우주의 감마선 또는 적외선을 언급 할 때 전자기 복사를 말하는 것이 아닙니다.
전자기 스펙트럼 내에서 가시 광선으로 알려진 영역이 있습니다. 이 영역은 400 ~ 700nm 사이를 이동하며 빨간색과 파란색 사이의 전체 색상 범위를 볼 수 있습니다.
앞서 말했듯이 광자라는 단어를 그렇게 정의하는 것은 매우 복잡합니다. 실제로이 용어는 매일 사용되는 대부분의 경우 오용됩니다. 우리가 확실히 말할 것은 질량이 안정된 입자. 이러한 안정성 덕분에 진공 상태에서 일정한 속도로 이동할 수 있습니다. 비현실적이거나 소매에서 똑바로 보이는 것처럼 보이지만 광자는 현미경 및 거시적 수준에서 모두 분석 할 수 있습니다. 즉, 창을 통해 들어오는 빛의 광선을 볼 때 광자가 그곳을 통과하고 있음을 알 수 있습니다.
또한 전자기 복사를 운반하는 진공을 통과 할 때 모든 파동과 입자 특성을 유지하면서 이동합니다. 즉, 파도처럼 작동 할 수 있습니다. 예를 들어, 우리가 안경 렌즈를 굴절 시키면 광자의 통과는 파동의 통과와 비슷합니다. 광자가 진공을 통과 한 후 마침내 물질에 도달하면 모든 입자를 유지하는 하나 이상의 입자로 남게됩니다. 힘 변경되지 않았습니다.
속성 및 발견
렌즈로 실험을 수행하면 전체 내화 공정 동안 하나의 광자 만 반사 할 수 있습니다. 실험을 진행하는 동안 광자는 파동으로 작용하여 스스로 간섭 할 수 있습니다.. 그러나 파동처럼 동작하지만 입자를 만드는 특성을 잃지 않습니다. 즉, 정량화 할 수있는 특정 위치와 이동량을 가지고 있습니다.
동일한 현상의 일부이기 때문에 파동과 입자로서의 특성을 동시에 측정 할 수 있습니다. 이 광자는 우주에서 찾을 수 없습니다.
분명히 그들은 모든 것이 매우 복잡해 보이기 때문에 내가 말하는 것을 누가 아는지를 생각하고 있습니다. 몇 가지를 명확히하기 위해 광자가 어떻게 발견되었는지 더 잘 알아 봅시다. 우리가 알다시피 알버트 아인슈타인은 위대한 물리학 자 였고 (역대 최고는 아니지만) 그는 연구의 일부를 광자에 바쳤습니다. 이 입자들에게 빛의 양자라는 이름을 붙인 것은 바로 그 사람이었습니다..
이것은 XNUMX 세기 초에 일어났습니다. 아인슈타인은 빛에 대한 조사와 맞지 않는 실험적 관찰을 설명하려고했습니다. 그리고 빛은 광자라고 불리는 입자의 흐름이 아니라 전자기파의 역할을한다고 생각했습니다 (이들은 차례로 파동처럼 행동 할 수 있음).
아인슈타인은 빛의 양자라는 용어를 재정의하고 빛이 소유하는 에너지가 전적으로 그 주파수에 의존한다는 것을 받아 들일 수있었습니다. 또한 빛이 입금되는 물질과 광자가 운반하는 전자기 복사 열 평형 상태 (따라서 빛은 표면과 물체를 가열 할 수 있습니다.)
광자의 발견을 도운 물리학 자들
이것은 분석하고 조사하기 쉬운 것이 아니기 때문에 (XNUMX 세기와 그 이전에 존재했던 기술보다는 덜), 빛이 파동이 아니라 입자로 알려졌다는 중요한 물리학 자들의 연구 덕분이었습니다.
아인슈타인이 자신의 이론을 도출하기 위해 의지한 물리학자 중 한 명은 막스 플랑크였습니다. 이 과학자는 빛과 빛의 모든 측면을 연구해야 했습니다. Maxwell의 방정식으로 정의. 그가 해결할 수 없었던 문제는 물체에 투사 된 빛이 작은 에너지 그룹에 도착한 이유였습니다.
아인슈타인이 자신이 익숙했던 것과 관련하여 다른 이론을 도입했을 때 테스트를 거쳐야했습니다. 실제로 그들은 빛이 광자로 구성되어 있다는 가설이 사실이라는 것을 Compton 효과를 통해 알았습니다.
나중에 1926 년 물리학 자 길버트 루이스 광자 당 빛의 퀀타 단위를 변경합니다. 이 단어는 빛에 대한 그리스어 단어에서 유래되었으므로 그것을 설명하는 것이 완벽합니다.
오늘날의 역학 및 운영
광자는 여러 가지 방법으로 방출 될 수 있습니다. 예를 들어, 입자가 전하로 가속되면 다른 에너지 수준을 가지므로 방출이 다릅니다. 광자를 제거 할 수 있습니다. 반입자로 사라지게. 앞서 언급 한 과학자들의 발견 이후, 광자에 대한 이해는 엄청나게 바뀌 었습니다.
현재 물리 법칙은 공간과 시간에 준 대칭 적이므로 이러한 빛 입자에 대해 수행 된 모든 연구는 매우 정확합니다. 따라서 모든 속성이 매우 자세하게 알려져 있기 때문에 고해상도 현미경, 광화학 심지어 분자 사이의 거리 측정.
보시다시피 한 세기 이상 전에 수행 된 다양한 연구는 오늘날 우리가 과학을 계속 발전시키는 데 도움이됩니다.