Теория:
Под корпускулярными свойствами света понимается ряд явлений (например, излучение и поглощение), в которых свет удобно описывать как поток частиц — квантов электромагнитного излучения (фотонов).
Энергия одного фотона определяется выражением:
\(\boxed{E=h\nu=\hbar \omega}\), (\(1\))
где \(\hbar=h/2\pi\) — это приведённая постоянная Планка.
Энергия одного фотона определяется выражением:
\(\boxed{E=h\nu=\hbar \omega}\), (\(1\))
где \(\hbar=h/2\pi\) — это приведённая постоянная Планка.
Учитывая, что \(ν = \frac{c}{λ}\), формулу для энергии фотона также можно записать в виде \(E = \frac{hc}{λ}\).
Величина энергии фотона очень маленькая, поэтому для удобства ее обозначения часто используется внесистемная единица измерения — электронвольт (эВ).
Один электронвольт равен энергии, необходимой для переноса элементарного заряда в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в \(1\) В.
\(1\) эВ \(= 1,6⋅10^{−19}\) Дж.
Пользуясь формулой \(E=mc^2\), получим массу фотона:
\(\boxed{m=\frac{h\nu}{c^2}}\). (\(2\))
При этом стоит помнить, что фотон всегда движется со скоростью света, поэтому полагается, что масса покоя фотона равна нулю.
Используя формулу (\(2\)), получаем импульс фотона:
\(\boxed{p=mc=\frac{h \nu}{c}=\frac{h}{\lambda}}\). (\(3\))
Импульс фотона направлен в ту же сторону, в которую распространяется световой луч.
Одним из подтверждений квантовой природы света являются опыты С. И. Вавилова. Гипотеза Вавилова заключалась в том, что глаз человека реагирует на какое-то минимальное число фотонов, называемое порогом чувствительности. Создавались вспышки света разной интенсивности, а наблюдатель нажимал на кнопку, если зарегистрировал вспышку. В результате было установлено, что порог чувствительности глаза — примерно \(100\) фотонов. При интенсивности света, значительно превышающей пороговую, все вспышки регистрировались наблюдателем, в то время как при интенсивности света, сравнимой с пороговой, наблюдатель то отмечал вспышку, то не замечал её.
\(\boxed{m=\frac{h\nu}{c^2}}\). (\(2\))
При этом стоит помнить, что фотон всегда движется со скоростью света, поэтому полагается, что масса покоя фотона равна нулю.
Используя формулу (\(2\)), получаем импульс фотона:
\(\boxed{p=mc=\frac{h \nu}{c}=\frac{h}{\lambda}}\). (\(3\))
Импульс фотона направлен в ту же сторону, в которую распространяется световой луч.
Одним из подтверждений квантовой природы света являются опыты С. И. Вавилова. Гипотеза Вавилова заключалась в том, что глаз человека реагирует на какое-то минимальное число фотонов, называемое порогом чувствительности. Создавались вспышки света разной интенсивности, а наблюдатель нажимал на кнопку, если зарегистрировал вспышку. В результате было установлено, что порог чувствительности глаза — примерно \(100\) фотонов. При интенсивности света, значительно превышающей пороговую, все вспышки регистрировались наблюдателем, в то время как при интенсивности света, сравнимой с пороговой, наблюдатель то отмечал вспышку, то не замечал её.
Источники:
.