Эйнштейн обосновывал эту гипотезу, утверждая, что дискретность заключена не в механизме излучения (или поглощения), а вытекает из дискретного строения самого излучения - то есть излучение само состоит из квантов (порций).
Свойства фотона (кванта). Согласно современным представлениям фотон обладает следующими свойствами:
1. Фотон не существует в атоме в свободном состоянии, он возникает при изменениях энергетических состояний электронов в атоме.
2. По времени жизни фотон - устойчивая частица.
3. Фотон является неделимой частицей - его составные частицы не обнаружены.
4. Фотон электрически нейтрален и его взаимодействие с другими фотонами не обнаружено.
5. Скорость фотона в любой системе отсчета постоянна и равна скорости света в вакууме: c = const ≈ 3 ⋅ 108м/с.
Скорость фотона не зависит от его энергии.
6. Фотон обладает импульсом. Согласно теории относительности импульс фотона:
p = E
c = hv
c = h
λ. (2)
Эта формула “узаконивает” двойственную природу (дуализм) света: то есть свет является и потоком частиц (фотонов), обладающих импульсом, и электромагнитной волной длиной λ. Таким образом, выражение (2) подтверждает фундаментальную закономерность - волновой и корпускулярный дуализм материи. Наличие импульса у фотона впервые экспериментально наблюдал английский физик и химик Вильям Крукс (1832-1919) с помощью изготовленных им вакуумных весов. Этот прибор, называемый “радиометром Крукса”, приходит в движение под действием импульсов фотонов (см. а).
7. При взаимодействии с веществом фотон может поглощаться, рассеиваться и способствовать возникновению новых фотонов.
8. В поле ядра фотон может превратиться в пару электрон - позитрон:
Y → e -1 + e +1.
Это превращение подтверждает другую фундаментальную закономерность, подтверждающую существование взаимной связи между веществом и физическим полем.
Чему равна энергия кванта?
|
Обсуждение результата:
|