Fotón: Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
d robot Pridal: kn:ಫೋಟಾನ್ |
Bez shrnutí editace |
||
Riadok 1:
'''Fotón''' (z gréckeho: φως, svetlo) je vo fyzike
==Vlastnosti==
Všetko [[elektromagnetické vlnenie]], od [[rádiové vlny|rádiových vĺn]] po [[gama žiarenie]] ja kvantované na fotóny, ktoré popisuje [[vlnová dĺžka]], [[frekvencia]], [[energia]] a [[hybnosť]]. Životnosť fotónu je nekonečná, v zmysle nekonečného [[polčas rozpadu|polčasu rozpadu]]. Fotón je teda stabilná častica. Fotóny môžu vznikať a zanikať pri [[interakcia|interakciách]]. Elektrický náboj fotónu je nulový. Fotón má [[spin]] 1. Vo vákuú sa všetky fotóny pohybujú rýchlosťou svetla, c, ktorá je rovná 299 792 458 metrov za sekundu. Ako všetky [[elementárne častice]], aj fotón sa riadi [[kvantová mechanika|kvantovou mechanikou]]. Moderná koncepcia fotónu bola rozvinutá Albertom Einsteinom, ktorý vysvetlil experimentálne pozorovania, ktoré sa nezhodovali s klasickým vlnovým modelom svetla.
Časticové vlastnosti elektromagnetického žiarenia sa prejavujú predovšetkým pri vysokých frekvenciách (teda pri vysokých energiách fotónu), v opačnom prípade prevažujú vlnové vlastnosti elektromagnetického žiarenia, tzn. žiarenie sa prejavuje ako vlna.
=== Energia, hmotnosť ===
Fotón existuje iba v pohybe, pričom sa vždy (v súlade s [[postulát]]om [[špeciálna teória relativity|špeciálnej teórie relativity]]) pohybuje [[rýchlosť svetla|rýchlosťou svetla]]. Má preto nulovú pokojovú hmotnosť. Dôsledkom jeho neustáleho pohybuje je však nenulová [[energia]], ktorá je definovaná vzťahom:
<math>E = hf = {hc\over\lambda}</math>,
kde <math>h</math> je [[Planckova konštanta]], <math>f</math> [[frekvencia]], <math>c</math> je rýchlosť svetla vo vákuu a <math>\lambda</math> je [[vlnová dĺžka]].
Na základe [[teória relativity|relativistického]] vzťahu ekvivalencie energie a [[hmotnosť]]i, tzn.
:<math>E = m c^2</math>
je možné fotónu priradiť tiež určitú hmotnosť (nejde však o pokojovú hmotnosť, ktorá je nulové, ale o pohybovú hmotnosť), prejavuje sa zotrvačnými a gravitačnými vlastnosťami. Táto energia (a teda aj hmotnosť) spôsobuje, že na fotón pôsobi [[gravitácia]] podľa [[všeobecná teória relativity|všeobecnej teórie relativity]] a on sám gravitačne pôsobi na okolie. Tieto javy boli potvrdené pozorovaním (napr. pozorovanie ohybu žiarenia okolo kozmických telies)
=== Hybnosť fotónu ===
Pomocou [[teória relativity|relativistického]] vzťahu pre [[energia|energiu]] pohybujúcej sa [[častice]] <math>E = \sqrt{m_0^2c^4+p^2c^2}</math> a zo skutočnosti, že pokojová hmotnosť fotónu je nulová, tzn. <math>m_0=0</math>, je možné [[hybnosť]] fotónu <math>p</math> vyjádriť ako
:<math>p = {E\over c} = {hf\over c} = {h\over\lambda}</math>.
Napriek tomu, že pokojová hmotnosť fotónu je nulová, môžeme určiť jeho relativistickú hmotnosť z predchádzajúceho vzťahu. Pokial uvážime, že <math>p=mc</math>, dostaneme
:<math>m = hfc^2 = {h\over c\lambda}</math>
==Vznik==
Fotóny vznikajú mnohými spôsobmi, napríklad vyžarovaním pri prechode elektrónu medzi [[orbitál]]nymi hladinami, či pri [[anihilácia|anihilácií]] častíc. Špeciálne prístroje ako [[maser]] a [[laser]] môžu vytvoriť koherentný zväzok žiarenia.
{{elementárne častice}}
| |||