Foton dan Cahaya
Foton dan Cahaya
Kami belajar di halaman cahaya bahawa cahaya mempunyai ciri unik untuk berkelakuan seperti gelombang dan zarah pada masa yang sama. Kami kemudian mempelajari beberapa cara itu cahaya berkelakuan seperti gelombang . Sekarang kita ingin meneroka bagaimana cahaya juga bertindak seperti zarah. Para saintis telah menamakan zarah-zarah yang membentuk foton cahaya.Apa itu foton?
Dalam fizik, foton adalah sekumpulan tenaga elektromagnetik. Ia adalah unit asas yang menjadikan semua cahaya. Foton kadangkala disebut sebagai 'kuantum' tenaga elektromagnetik.
Foton tidak disangka terdiri daripada zarah yang lebih kecil. Mereka adalah unit asas alam yang disebut zarah unsur .
Sifat Foton
Foton mempunyai beberapa sifat asas yang membantu menentukan apa itu dan bagaimana mereka berkelakuan. Hartanah ini merangkumi:
- Mereka mempunyai jisim sifar.
- Mereka tidak mempunyai cas elektrik.
- Mereka stabil.
- Mereka membawa tenaga dan momentum yang bergantung pada frekuensi.
- Mereka boleh melakukan interaksi dengan zarah lain seperti elektron.
- Mereka boleh dimusnahkan atau diciptakan oleh banyak proses semula jadi.
- Ketika di tempat kosong, mereka bergerak dengan kelajuan cahaya.
Foton berkelakuan seperti zarah kerana ia dapat berinteraksi dengan jirim. Dalam beberapa kes, tenaga foton diserap oleh jirim. Dalam kes ini, tenaga tambahan boleh dipancarkan sebagai haba. Salah satu contohnya ialah puncak jalan menjadi panas di bawah sinar matahari.
Mata kita juga berinteraksi dengan foton. Apabila foton menyerang mata ia berubah menjadi tenaga elektrik yang kemudian dihantar ke otak untuk membentuk gambar.
Apabila tenaga dari foton diserap oleh jirim, bahan tersebut dapat memancarkan elektron. Proses ini dipanggil kesan fotolistrik. Kesan fotolistrik adalah sifat cahaya yang tidak dijelaskan oleh teori bahawa cahaya adalah gelombang. Ini adalah salah satu sebab utama para saintis memilih untuk merawat cahaya sebagai gelombang dan aliran zarah.
Pemalar Planck
Hubungan antara tenaga foton dan frekuensi dapat dijelaskan dengan persamaan berikut:
E = hv
di mana E adalah tenaga, v adalah frekuensi, dan h adalah pemalar Planck. Pemalar Planck selalu sama (iaitu 'pemalar') dan sama dengan 6.62606957 * 10-34 m2 kg / s.
Fakta Menyeronokkan mengenai Foton
- Cahaya tidak hanya terdiri dari foton, tetapi semua tenaga elektromagnetik (iaitu gelombang mikro, gelombang radio, sinar-X) terdiri dari foton.
- Konsep asal foton dikembangkan oleh Albert Einstein . Namun, saintis Gilbert N. Lewis yang pertama kali menggunakan perkataan 'foton' untuk menggambarkannya.
- Teori yang menyatakan bahawa cahaya berkelakuan seperti gelombang dan zarah disebut teori dualitas gelombang-zarah.
- Foton sentiasa neutral elektrik. Mereka tidak mempunyai cas elektrik.
- Foton tidak reput dengan sendirinya.
