a foton egy fényrészecske, amely lényegében egy elektromágneses sugárzási csomag. A foton energiája a frekvenciájától függ (milyen gyorsan mozog az elektromos mező és a mágneses mező). Minél nagyobb a frekvencia, annál több energiát tartalmaz a foton. Természetesen a fénysugárnak sok fotonja van. Ez azt jelenti, hogy az igazán intenzív vörös fény (sok foton, kissé alacsonyabb energiával) több energiát képes szállítani egy adott területre, mint a kevésbé intenzív kék fény (kevesebb foton nagyobb energiával).

a fénysebesség (C) vákuumban állandó., Ez azt jelenti, hogy az energikusabb (nagyfrekvenciás) fotonok, mint például a röntgensugarak és a gamma-sugarak pontosan ugyanolyan sebességgel haladnak, mint az alacsonyabb energiájú (alacsony frekvenciájú) fotonok, mint az infravörös. Ahogy egy foton frekvenciája emelkedik, a hullámhossz () csökken, és ahogy a frekvencia csökken, a hullámhossz nő. Az egyenlet, amely a fotonok e három mennyiségére vonatkozik, a következő:., Mert hullámhossz, frekvencia határozza meg egymást, az egyenlet az az energia, amely egy foton lehet írni két különböző módja van:

vagy

  • = energia a foton
  • = a Planck-állandó (6.62606957(29)×10-34 J·s )
  • = foton frekvenciája
  • = foton hullámhossza
  • = fénysebesség

az Egyik legfurcsább felfedezések a kvantummechanika, hogy a fény, illetve egyéb apró részecskék, mint a fotonok, vagy a hullámok vagy részecskék, attól függően, hogy a kísérlet, hogy az intézkedések őket., Amikor a fény áthalad egy prizmán, hullámhossz szerint szétterülnek.

ezzel szemben a fémet fénnyel bombázzák, és természetének részecskeoldalát jeleníti meg, ahol csak olyan fotonok vannak, amelyeknek több mint egy meghatározott mennyiségű energiakibocsátó elektronja van.

Ez a kísérlet, amelyet fotoelektromos hatásnak neveznek, elnyerte Einstein Nobel-díját. Az elégtelen energiával rendelkező fotonok fémet érhetnek el,de egyetlen elektront sem szabadítanak fel., A küszöbértéket meghaladó fotonok általában lazán kopogtatják az elektronokat, azonban, mivel a foton energiája a szükségesnél sokkal nagyobb lesz, annak valószínűsége, hogy egy elektront kiold. Így az ibolyafényű fény Alacsony teljes energiájú sugara elektronokat bocsáthat ki egy adott fémből, ahol a nagy energiájú vörös fény nem bocsát ki egyet. Mivel a vörös gerenda minden fotonja alacsonyabb energiával rendelkezik, sokkal több van. Ez a felfedezés vezetett a fizika kvantumforradalmához., A klasszikus fizika és az intuíció egyaránt tévesen azt a következtetést vonja le, hogy a sugár teljes energiája lenne a legfontosabb tényező az elektronok kibocsátásában.

Ez a jelenség fontos a fotovoltaikus sejtek fizikája szempontjából.

Ha többet szeretne megtudni a fotonokról, kérjük, látogasson el a hyperphysics photons and hyperphysics the Quanta of light oldalra.