什么是物理學(xué)中的光子?

光子是定義為電磁(或光)能量的離散束(或量子)的光粒子。光子總是在運(yùn)動中,并且在真空(完全空的空間)中,對所有觀察者具有恒定的光速。光子以c=2.998×108m/s的真空速度(更通常稱為光速)行進(jìn)。

光子的基本屬性

根據(jù)光的光子理論,光子:

  • 表現(xiàn)得像一個粒子和一個波,同時
  • 以恒定速度移動,c=2.9979 x 108m/s(即"光速"),在空空間
  • 具有零質(zhì)量和靜止能量
  • 攜帶能量和動量,這也與電磁波的頻率(nu)和波長(lamdba)有關(guān),由方程37 E 38 h nu 40和41 p 42 43 h 44/45 lambda 46表示。當(dāng)輻射被吸收/發(fā)射時,可以破壞/產(chǎn)生類粒子相互作用(即碰撞),如光粒子與原子碰撞的康普頓效應(yīng)電子的釋放。

光子歷史

術(shù)語光子是由吉爾伯特·劉易斯(Gilbert Lewis)于1926年創(chuàng)造的,盡管離散粒子形式的光的概念已經(jīng)存在了幾個世紀(jì),并且已經(jīng)在Newton'狗狗健康知識《光學(xué)科學(xué)構(gòu)建》中正式化。

然而,在19世紀(jì),光的波特性(通常意味著電磁輻射)變得非常明顯,科學(xué)家們基本上將光的粒子理論推向了窗戶。直到阿爾伯特·愛因斯坦解釋了光電效應(yīng),并意識到必須量化光能才能使粒子理論回歸。

Wave Particle Duplicity in Brief

如上所述,光具有波和粒子的特性。這是一個驚人的發(fā)現(xiàn),當(dāng)然超出了我們通常如何看待事物的領(lǐng)域。Billiard球充當(dāng)粒子,而海洋充當(dāng)波浪。光子一直充當(dāng)波和粒子(即使它很常見但基本上不正確,也可以說它's"有時是波,有時是粒子"取決于哪些特征在給定時間更明顯)。

這種波粒子二元性(或粒子波二元性)的影響之一是光子雖然被視為粒子,但可以計算出具有頻率,波長,振幅和波力學(xué)中固有的其他屬性。

有趣的光子事實(shí)

光子是一個基本粒子,盡管它沒有質(zhì)量。它不能單獨(dú)衰減,盡管光子的能量可以在與其他粒子相互作用時轉(zhuǎn)移(或被創(chuàng)造)。光子是電中性的,并且是與其反粒子反光子相同的稀有粒子之一。

光子是自旋-1粒子(使它們成為凸起),其自旋軸平行于行進(jìn)方向(向前或向后,取決于它是's a"左手");或"右手"光子)。這個特征是允許光偏振的。

教育<a href=資源網(wǎng)_1" />