Photons et lumière
Photons et lumière
Nous avons appris sur la page de la lumière que la lumière a la caractéristique unique de se comporter à la fois comme une onde et une particule. Nous avons ensuite appris certaines des façons dont la lumière se comporte comme une vague . Nous voulons maintenant explorer comment la lumière se comporte également comme une particule. Les scientifiques ont nommé les particules qui composent les photons lumineux.Qu'est-ce qu'un photon?
En physique, un photon est un faisceau d'énergie électromagnétique. C'est l'unité de base qui compose toute la lumière. Le photon est parfois appelé un «quantum» d'énergie électromagnétique.
On ne pense pas que les photons sont constitués de particules plus petites. Ils sont une unité de base de la nature appelée un particule élémentaire .
Propriétés d'un photon
Les photons ont des propriétés de base qui aident à définir ce qu'ils sont et comment ils se comportent. Ces propriétés comprennent:
- Ils ont une masse nulle.
- Ils n'ont pas de charge électrique.
- Ils sont stables.
- Ils transportent l'énergie et l'élan qui dépendent de la fréquence.
- Ils peuvent avoir des interactions avec d'autres particules telles que les électrons.
- Ils peuvent être détruits ou créés par de nombreux processus naturels.
- Lorsqu'ils se trouvent dans un espace vide, ils voyagent à la vitesse de la lumière.
Les photons se comportent comme des particules en ce sens qu'ils peuvent interagir avec la matière. Dans certains cas, l'énergie du photon est absorbée par la matière. Dans ce cas, l'énergie supplémentaire peut être émise sous forme de chaleur. Un exemple de ceci est le toit noir de la route qui chauffe au soleil.
Nos yeux interagissent également avec les photons. Lorsqu'un photon frappe l'œil, il est transformé en énergie électrique qui est ensuite transmise au cerveau pour former une image.
Lorsque l'énergie des photons est absorbée par la matière, la matière peut émettre des électrons. Ce processus s'appelle l'effet photoélectrique. L'effet photoélectrique est une propriété de la lumière qui n'est pas expliquée par la théorie selon laquelle la lumière est une onde. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les scientifiques ont choisi de traiter la lumière à la fois comme une onde et un flux de particules.
Constante de Planck
La relation entre l'énergie d'un photon et sa fréquence peut être décrite par l'équation suivante:
E = hv
où E est l'énergie, v est la fréquence et h est la constante de Planck. La constante de Planck est toujours la même (c'est-à-dire la `` constante '') et vaut 6,62606957 * 10-34 m2 kg / s.
Faits amusants sur les photons
- Non seulement la lumière est composée de photons, mais toute l'énergie électromagnétique (c'est-à-dire les micro-ondes, les ondes radio, les rayons X) est composée de photons.
- Le concept original du photon a été développé par Albert Einstein . Cependant, c'est le scientifique Gilbert N. Lewis qui a utilisé pour la première fois le mot «photon» pour le décrire.
- La théorie selon laquelle la lumière se comporte à la fois comme une onde et une particule s'appelle la théorie de la dualité onde-particule.
- Les photons sont toujours électriquement neutres. Ils n'ont aucune charge électrique.
- Les photons ne se désintègrent pas d'eux-mêmes.
