광자와 빛


광자와 빛

우리는 라이트 페이지에서 빛이 파동과 입자처럼 동시에 행동하는 독특한 특성을 가지고 있다는 것을 배웠습니다. 그런 다음 몇 가지 방법을 배웠습니다. 빛은 파도처럼 행동한다 . 이제 우리는 빛이 입자처럼 어떻게 작용하는지 탐구하고 싶습니다. 과학자들은 빛 광자를 구성하는 입자의 이름을 지정했습니다.

광자는 무엇입니까?

물리학에서 광자는 전자기 에너지 묶음입니다. 모든 빛을 구성하는 기본 단위입니다. 광자는 때때로 전자기 에너지의 '양자'라고도합니다.

광자는 더 작은 입자로 구성되지 않는다고 생각됩니다. 그들은라는 자연의 기본 단위입니다 소립자 .

광자의 속성

광자는 그것이 무엇이고 어떻게 작동하는지 정의하는 데 도움이되는 몇 가지 기본 속성을 가지고 있습니다. 이러한 속성은 다음과 같습니다.
  • 질량이 없습니다.
  • 그들은 전하가 없습니다.
  • 그들은 안정적입니다.
  • 그들은 주파수에 의존하는 에너지와 운동량을 전달합니다.
  • 그들은 전자와 같은 다른 입자와 상호 작용할 수 있습니다.
  • 많은 자연적인 과정에 의해 파괴되거나 생성 될 수 있습니다.
  • 빈 공간에서 그들은 빛의 속도로 이동합니다.
광자는 물질과 상호 작용

광자는 물질과 상호 작용할 수 있다는 점에서 입자처럼 행동합니다. 어떤 경우에는 광자의 에너지가 물질에 흡수됩니다. 이 경우 추가 에너지가 열로 방출 될 수 있습니다. 이것의 한 가지 예는 햇볕에 뜨거워지는 도로의 검은 꼭대기입니다.

우리의 눈은 또한 광자와 상호 작용합니다. 광자가 눈을 치면 전기 에너지로 바뀌고 뇌로 전달되어 이미지를 형성합니다.

광자의 에너지가 물질에 흡수되면 물질은 전자를 방출 할 수 있습니다. 이 과정을 광전 효과라고합니다. 광전 효과는 빛이 파동이라는 이론으로 설명되지 않는 빛의 속성입니다. 이것은 과학자들이 빛을 파동과 입자의 흐름으로 취급하기로 선택한 주된 이유 중 하나입니다.

플랑크 상수

광자의 에너지와 주파수 사이의 관계는 다음 방정식으로 설명 할 수 있습니다.

E = hv

여기서 E는 에너지, v는 주파수, h는 플랑크 상수입니다. 플랑크 상수는 항상 같고 (즉, '상수') 6.62606957 * 10-34 m2 kg / s와 같습니다.

광자에 대한 재미있는 사실
  • 빛은 광자로 구성 될뿐만 아니라 모든 전자기 에너지 (예 : 마이크로파, 전파, X-ray)는 광자로 구성됩니다.
  • 광자의 원래 개념은 알버트 아인슈타인 . 그러나 그것을 설명하기 위해 '광자'라는 단어를 처음 사용한 것은 과학자 길버트 N. 루이스였습니다.
  • 빛이 파동과 입자처럼 행동한다는 이론을 파동-입자 이중성 이론이라고합니다.
  • 광자는 항상 전기적으로 중성입니다. 그들은 전하가 없습니다.
  • 광자는 자체적으로 붕괴되지 않습니다.