5.1.2 Фотоны. Энергия фотона. Импульс фотона

Видеоурок: Фотоны

Лекция: Фотоны. Энергия фотона. Импульс фотона

Считается, что энергия переносится в пространстве с помощью ограниченных порций, а частицы, переносящие данную энергию, называются фотонами.

В результате того, что фотоны постоянно находятся в движении, сталкиваются с другими частицами, у них есть энергия и импульс.

Энергия фотона определяется по формуле:

Поэтому

Что же тогда получается? Знаменатель данной дроби превращается в ноль, а следовательно энергия - бесконечная. Для того, чтобы данная формула не была бессмысленной, принято считать, что фотон не имеет массы. А это значит, что все частицы со скоростью 3*10⁸ м/с не имеют массы.

Импульс фотона

Импульс фотона определяется по формулам:

А энергия с импульсом связана следующими соотношениями:

Двойственная природа света

При изучении оптики мы считали, что свет является волной, однако, с недавних пор мы знаем, что свет - это поток фотонов. Но что такое на самом деле свет? На самом деле и одно, и второе утверждение полностью верны.

1. Когда мы изучали интерференцию и дифракцию, мы пришли к выводу и экспериментально подтвердили, что свет является волной. Поэтому ему свойственна волновая природа.

2. Однако, при рассмотрении многих процессов в данном курсе физики мы докажем, что свет является направленным потоком частиц, имеющих определенную энергию. Все, что не происходило бы со светом, можно объяснить с точки зрения изучения фотонов. Свет распространяется с их помощью, а так же излучается благодаря ним.

Отсюда можно сделать вывод, что свет имеет корпускулярную природу.