ஃபோட்டான். நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டியது எல்லாம்

நிச்சயமாக நீங்கள் ஃபோட்டான்களைப் பற்றி கேள்விப்பட்டிருப்பீர்கள். பல முறை இது வேதியியல் துறையிலும், இயற்பியலில் மற்ற நேரங்களிலும் பேசப்படுகிறது, ஆனால் உண்மையில் என்ன ஃபோட்டான்? இது ஒளியின் ஒரு துகள், இது ஒரு வெற்றிடத்தில் பரவி நகர்கிறது. ஃபோட்டான் தான் மின்காந்த கதிர்வீச்சை ஒரு புள்ளியில் இருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு வெவ்வேறு வழிகளில் நாம் காண முடியும்.

ஃபோட்டான் தொடர்பான அனைத்து தகவல்களையும் தவறவிடாதீர்கள். ஃபோட்டான்கள் அறிவியலில் வழங்கிய பண்புகள், கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் முன்னேற்றங்களை நாங்கள் விரிவாக விளக்குகிறோம். நீங்கள் மேலும் அறிய விரும்புகிறீர்களா?

ஃபோட்டான் என்றால் என்ன?

அறிமுகத்தில் நாம் மேலே செய்ததைப் போல ஒரே வாக்கியத்தில் நன்றாக விளக்குவதற்கு இது சிக்கலான ஒன்று. இது ஒரு அடிப்படை மற்றும் முதன்மை துகள், எனவே பேச, அனைத்து மின்காந்த கதிர்வீச்சையும் கொண்டு செல்லும் ஒரு வெற்றிடத்தின் வழியாக நகரும் திறன் கொண்டது. ஃபோட்டான் என்ற சொல் ஒளி என்பதன் பொருள் புகைப்படத்திலிருந்து வந்தது. அதாவது, ஒரு ஃபோட்டானும் ஒளி. தீங்கு விளைவிக்கும் புற ஊதா கதிர்கள், விண்வெளியில் இருந்து காமா கதிர்கள் அல்லது அகச்சிவப்பு ஒளியைக் குறிப்பிடும்போது நாம் மின்காந்த கதிர்வீச்சைப் பற்றி மட்டும் பேசவில்லை.

மின்காந்த நிறமாலையில் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும் புலப்படும் ஒளி என நமக்குத் தெரிந்த ஒரு பகுதி எங்களிடம் உள்ளது. இந்த பகுதி 400 முதல் 700 என்எம் வரை நகர்கிறது, மேலும் இது சிவப்பு மற்றும் நீல நிறங்களுக்கு இடையிலான முழு அளவிலான வண்ணங்களைக் காண வைக்கிறது.

நாம் முன்பு கூறியது போல, ஃபோட்டான் என்ற வார்த்தையை அப்படியே வரையறுப்பது மிகவும் சிக்கலானது. உண்மையில், இந்த சொல் தினசரி அடிப்படையில் பயன்படுத்தப்படுவதால், அது தவறாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. நாம் உறுதியாகக் கூறுவது அதுதான் வெகுஜன நிலையானதாக இருக்கும் ஒரு துகள். இந்த ஸ்திரத்தன்மைக்கு நன்றி, இது ஒரு வெற்றிடத்தில் நிலையான வேகத்தில் பயணிக்கும் திறன் கொண்டது. இது உங்கள் ஸ்லீவிலிருந்து உண்மையற்றது அல்லது நேராகத் தெரிந்தாலும், ஃபோட்டான்களை நுண்ணிய மற்றும் மேக்ரோஸ்கோபிக் மட்டங்களில் பகுப்பாய்வு செய்யலாம். அதாவது, ஒரு ஜன்னல் வழியாக ஒளியின் கதிர் நுழைவதைக் காணும்போது, ​​ஃபோட்டான்கள் அங்கே கடந்து செல்வதை அறிவோம்.

மேலும், இது மின்காந்த கதிர்வீச்சைச் சுமக்கும் வெற்றிடத்தின் வழியாகப் பயணிக்கையில், அதன் அனைத்து அலை மற்றும் கார்பஸ்குலர் பண்புகளையும் பராமரிக்கும் போது அவ்வாறு செய்கிறது. அதாவது, அது ஒரு அலை போல செயல்பட முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஸ்பெக்டிகல் லென்ஸில் நாம் ஒரு ஒளிவிலகலை மேற்கொண்டால், ஃபோட்டான்களின் பத்தியானது ஒரு அலைக்கு ஒத்ததாக இருக்கும். ஃபோட்டான் ஒரு வெற்றிடத்தின் வழியாகப் பயணித்தபின் இறுதியாக பொருளை அடையும் போது, ​​அது எல்லாவற்றையும் பராமரிக்கும் ஒரு துகளாகவே இருக்கும் சக்தி மாறாத.

பண்புகள் மற்றும் கண்டுபிடிப்பு

லென்ஸுடன் பரிசோதனையை நாங்கள் மேற்கொண்டால், முழு பயனற்ற செயல்பாட்டின் போது ஒரு ஃபோட்டானை மட்டுமே பிரதிபலிக்க முடியும். பரிசோதனையை நடத்தும்போது, ​​எப்படி என்பதை நீங்கள் பார்க்கலாம் ஃபோட்டான் ஒரு அலையாக செயல்பட முடியும் மற்றும் தன்னை தலையிட முடியும். இருப்பினும், அது ஒரு அலை போல நடந்து கொண்டாலும், அது ஒரு துகள் ஆக்குகின்ற பண்புகளை இழக்காது. அதாவது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட நிலை மற்றும் இயக்கத்தின் அளவைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரே நிகழ்வின் ஒரு பகுதியாக இருப்பதால், அது ஒரு அலை மற்றும் ஒரு துகள் என ஒரே நேரத்தில் உள்ள பண்புகளை நாம் அளவிட முடியும். இந்த ஃபோட்டான்களை விண்வெளியில் வைக்க முடியாது.

நிச்சயமாக அவர்கள் என்ன சொல்கிறார்கள் என்று யாருக்குத் தெரியும் என்று அவர்கள் நினைக்கிறார்கள், ஏனென்றால் எல்லாம் மிகவும் சிக்கலானதாகத் தெரிகிறது. சில விஷயங்களை தெளிவுபடுத்துவதற்காக ஃபோட்டான் எவ்வாறு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்பதை நன்கு அறிந்து கொள்வோம். எங்களுக்குத் தெரியும், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் ஒரு சிறந்த இயற்பியலாளர் (எல்லா நேரத்திலும் சிறந்தவர் அல்ல) மற்றும் அவர் தனது ஆய்வின் ஒரு பகுதியை ஃபோட்டான்களுக்கு அர்ப்பணித்தார். அவர்தான் இந்த துகள்களுக்கு ஒரு பெயரைக் கொடுத்தார், அதை அவர் ஒளியின் அளவு என்று அழைத்தார்.

இது XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் நடந்தது. ஐன்ஸ்டீன் வெளிச்சம் கொண்ட விசாரணைகளுடன் பொருந்தாத சோதனை அவதானிப்புகளை விளக்க முயன்றார். ஒளி ஒரு மின்காந்த அலையாக செயல்படுகிறது, ஆனால் ஃபோட்டான்கள் எனப்படும் துகள்களின் ஓட்டமாக அல்ல என்று கருதப்பட்டது (இவை அலைகளாக செயல்படக்கூடும் என்றாலும்).

அப்போதுதான் ஐன்ஸ்டீனின் ஒளியின் குவாண்டம் என்ற சொல்லை மறுவரையறை செய்ய முடிந்தது, மேலும் ஒளியைக் கொண்டிருக்கும் ஆற்றல் அதன் அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்தது என்பதை ஏற்றுக்கொள்ள முடிந்தது. கூடுதலாக, ஒளி எந்த இடத்தில் வைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஃபோட்டான்கள் கொண்டு செல்லும் மின்காந்த கதிர்வீச்சு வெப்ப சமநிலையில் உள்ளன (எனவே, ஒளி மேற்பரப்புகளையும் பொருட்களையும் வெப்பமாக்கும்).

ஃபோட்டானைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு உதவிய இயற்பியலாளர்கள்

இது பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும் விசாரிப்பதற்கும் எளிதான ஒன்றல்ல (இருபதாம் நூற்றாண்டிலும் அதற்கு முந்தைய காலத்திலும் இருந்த தொழில்நுட்பத்துடன் குறைவாக), சில முக்கியமான இயற்பியலாளர்களின் ஆராய்ச்சிக்கு நன்றி, ஒளி ஒரு துகள் என்றும் அலைகளாக அல்ல என்றும் அறியப்பட்டது.

ஐன்ஸ்டீன் தனது கோட்பாட்டைப் பெற நம்பிய இயற்பியலாளர்களில் ஒருவர் மாக்ஸ் பிளாங்க். இந்த விஞ்ஞானி ஒளியின் அனைத்து அம்சங்களிலும் வேலை செய்ய வேண்டியிருந்தது மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளால் அவற்றை வரையறுத்தது. அவர் தீர்க்க முடியாத பிரச்சனை என்னவென்றால், பொருட்களின் மீது திட்டமிடப்பட்ட ஒளி ஏன் சிறிய குழுக்களில் வந்தது.

ஐன்ஸ்டீன் தனக்கு பழக்கமானதைப் பொறுத்து வேறுபட்ட கோட்பாட்டை அறிமுகப்படுத்தியபோது, ​​அதை சரிபார்க்க வேண்டியிருந்தது. உண்மையில், ஒளி ஃபோட்டான்களால் ஆனது என்ற கருதுகோள் உண்மை என்பதை அவர்கள் காம்ப்டன் விளைவு மூலம் அறிந்தார்கள்.

இது 1926 இல் இயற்பியலாளர் கில்பர்ட் லூயிஸ் ஒரு ஃபோட்டானுக்கு ஒளியின் அளவைக் குறிப்பதை மாற்றவும். இந்த வார்த்தை ஒளியின் கிரேக்க வார்த்தையிலிருந்து வந்தது, எனவே அதை விவரிக்க சரியானது.

இன்று இயக்கவியல் மற்றும் செயல்பாடு

ஃபோட்டான்களை பல வழிகளில் வெளியேற்றலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு துகள் மின்சாரக் கட்டணத்துடன் துரிதப்படுத்தப்பட்டால், அதன் உமிழ்வு வேறுபட்டது, ஏனெனில் அது மற்ற ஆற்றல் மட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது. நாம் ஃபோட்டானை அகற்றலாம், அதன் ஆண்டிபார்டிகல் மூலம் அது மறைந்துவிடும். மேற்கூறிய இந்த விஞ்ஞானிகளின் கண்டுபிடிப்பு முதல், ஃபோட்டான்கள் பற்றிய அறிவு பெரிதும் மாறிவிட்டது.

தற்போது, ​​இயற்பியலின் விதிகள் விண்வெளி மற்றும் நேரத்தின் அரை-சமச்சீரானவை, எனவே இந்த ஒளி துகள்கள் மீது மேற்கொள்ளப்படும் அனைத்து ஆய்வுகள் மிகவும் துல்லியமானவை. எனவே, அனைத்து பண்புகளும் மிக விரிவாக அறியப்படுவதால், அவை சேவை செய்கின்றன உயர் தெளிவுத்திறன் நுண்ணோக்கி, ஒளி வேதியியல் மற்றும் கூட மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரங்களின் அளவீட்டு.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, ஒரு நூற்றாண்டுக்கு முன்னர் நடத்தப்பட்ட பல்வேறு ஆய்வுகள் இன்று அறிவியலுடன் தொடர்ந்து முன்னேற எங்களுக்கு உதவுகின்றன.