Multimediaexpo.cz je již 18 let na českém internetu !!
Foton
Z Multimediaexpo.cz
Klidová hmotnost: 0 eV/c2
Elektrický náboj: 0 e
Spin: 1
Střední doba života: stabilní
Interakce: elektromagnetická síla
V částicové fyzice je foton (z řeckého φως, světlo) elementární částice, kterou popisujeme kvantum elektromagnetické energie. Bývá značen řeckým písmenem γ (gama).
Foton je částice zprostředkující elektromagnetickou interakci a řadí se tedy mezi tzv. intermediální částice.
Jeho studiem se zabývá kvantová elektrodynamika.
Obsah |
Vlastnosti
Všechno elektromagnetické vlnění, od radiových vln po záření gama je kvantováno na fotony, jež popisuje vlnová délka, frekvence, energie a hybnost.
Životnost fotonu je nekonečná, ve smyslu nekonečného poločasu rozpadu. Foton je tedy stabilní částicí. Fotony mohou vznikat a zanikat při interakcích.
Částicové vlastnosti elektromagnetického záření se projevují především při vysokých frekvencích (tedy při vysokých energiích fotonů), v opačném případě převažují vlnové vlastnosti elektromagnetického záření, tzn. záření se projevuje jako vlna.
Elektrický náboj fotonu je nulový.
Foton má spin roven 1, jedná se tedy o boson.
Energie, hmotnost
Foton existuje pouze v pohybu, přičemž se vždy (v souladu s postulátem speciální teorie relativity) pohybuje rychlostí světla ve vakuu. Má proto nulovou klidovou hmotnost. Důsledkem jeho neustálého pohybu je však nenulová energie, která je definovaná vztahem
- \(E = hf = {hc\over\lambda}</math>,
kde \(h</math> je Planckova konstanta, \(f</math> frekvence, \(c</math> je rychlost světla ve vakuu a \(\lambda</math> je vlnová délka.
Na základě relativistického vztahu ekvivalence energie a hmotnosti, tzn.
- \(E = m c^2</math>
lze fotonu přiřadit také určitou hmotnost (nejedná se však o klidovou hmotnost, která je nulová, ale o pohybovou hmotnost), projevující se setrvačnými i gravitačními vlastnostmi. Tato energie (a tedy i hmotnost) způsobuje, že na foton působí gravitace dle obecné teorie relativity a on sám gravitačně působí na okolí. Tyto jevy byly potvrzeny pozorováním (např. pozorovaným ohybem záření kolem kosmických těles).
Hybnost fotonu
Pomocí relativistického vztahu pro energii pohybující se částice \(E = \sqrt{m_0^2c^4+p^2c^2}</math> a ze skutečnosti, že klidová hmotnost fotonu je nulová, tzn. \(m_0=0</math>, lze hybnost fotonu \(p</math> vyjádřit jako
- \(p = {E\over c} = {hf\over c} = {h\over\lambda}</math>.
Přestože je klidová hmotnost fotonu nulová, můžeme určit jeho relativistickou hmotnost z předchozího vztahu. Pokud uvážíme, že \(p=mc</math>, dostaneme
- \(m = {hf\over c^2} = {h\over c\lambda}</math>
Vznik
Fotony vznikají mnoha způsoby, například vyzářením při přechodu elektronu mezi orbitálními hladinami, či při anihilaci částic.
Speciální přístroje jako maser a laser mohou vytvořit koherentní svazek záření.
Související články
Externí odkazy
|
| Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010 |
|---|
| Informace o článku.
Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. |