Et foton er en partikkel av lys som i hovedsak er en pakke av elektromagnetisk stråling. Energien i fotonet er avhengig av frekvens (hvor raskt det elektriske feltet og det magnetiske feltet vrikke). Jo høyere frekvens, jo mer energi fotonet har. Selvfølgelig, en stråle av lys har mange fotoner. Dette betyr at veldig intense red light (mange av fotoner, med litt lavere energi) kan bære mer makt til et gitt område enn mindre intense blå lys (færre fotoner med høyere energi).
lysets hastighet (c) i et vakuum, er konstant., Dette betyr mer energisk (høy frekvens) fotoner som røntgen og gammastråler reise på nøyaktig samme hastighet som er lavere energi (lav frekvens) fotoner, som de i det infrarøde. Som frekvensen av et foton går opp, bølgelengde () går ned, og som frekvensen går ned, bølgelengden øker. Ligningen som gjelder disse tre mengder for fotoner er: .,
Fordi bølgelengde og frekvens bestemmes av hverandre, ligningen for energi som finnes i et foton kan skrives på to forskjellige måter:
eller
- = energien til fotonet
- = den plancks konstant (6.62606957(29)×10-34 J·s )
- = foton frekvens
- = foton bølgelengde
- = lyshastigheten
En av de merkeligste funn av kvantemekanikken er at lys og andre små partikler, som fotoner, er enten bølger eller partikler, avhengig av eksperimentet som måler dem., Når lys går gjennom et prisme de er spredt ut i henhold til egentrening.
Frå, bombardere metall med lys, og det viser en partikkel siden av sin natur, hvor bare fotoner som har mer enn en bestemt mengde energi, frigjøre elektroner.
Dette eksperimentet, som kalles den fotoelektriske effekten, er hva som vil Einstein sin Nobels Fredspris. Fotoner med tilstrekkelig energi treffer metall, men likevel vil ikke slå noen elektroner løs., Fotoner som overstiger en terskel energi vanligvis gjør slå løs elektroner, men som foton energi blir mye større enn nødvendig sannsynligheten for at det kommer ut et elektron avtar. Dermed en lav sum energi stråle av fiolett lys kan løse ut elektroner fra et bestemt metall, hvor en høy energi røde strålen ikke klarer å løse ut en. Siden hvert foton i den røde strålen har lavere energi, det er mange flere av dem. Dette funnet er hva som førte til quantum revolusjon i fysikk., Klassisk fysikk og intuisjon både feilaktig konkludere med at den totale energien i strålen vil være den viktigste faktoren i å ta ut elektroner.
Dette fenomenet er viktig for fysikk av fotovoltaiske celler.
for Å lære mer om fotoner vennligst besøk hyperphysics fotoner og hyperphysics quanta av lys.