un foton este o particulă de lumină care, în esență, este un pachet de radiații electromagnetice. Energia fotonului depinde de frecvența sa (cât de repede se mișcă câmpul electric și câmpul magnetic). Cu cât frecvența este mai mare, cu atât mai multă energie are fotonul. Desigur, un fascicul de lumină are mulți fotoni. Aceasta înseamnă că lumina roșie cu adevărat intensă (o mulțime de fotoni, cu o energie ușor mai mică) poate transporta mai multă putere într-o anumită zonă decât lumina albastră mai puțin intensă (mai puțini fotoni cu o energie mai mare). viteza luminii (c) într-un vid este constantă., Aceasta înseamnă că fotonii mai energici (de înaltă frecvență), cum ar fi razele X și razele gamma, călătoresc Exact la aceeași viteză ca fotonii cu energie mai mică (de joasă frecvență), precum cei din infraroșu. Pe măsură ce frecvența unui foton crește, lungimea de undă () scade, iar pe măsură ce frecvența scade, lungimea de undă crește. Ecuația care leagă aceste trei cantități pentru fotoni este:.,
Pentru că lungimea de undă și frecvența sunt determinate de către fiecare parte, ecuația pentru energia conținută într-un foton poate fi scrisă în două moduri diferite:
sau
- = energie a fotonului
- = de constanta lui Planck (6.62606957(29)×10-34 J·s )
- = foton de frecvență
- = foton de lungime de undă
- = viteza luminii
Unul dintre cele mai ciudate descoperiri ale mecanicii cuantice este că lumina și alte particule mici, cum ar fi fotonii, sunt fie unde sau de particule în funcție de experiment pe care le măsoară., Când lumina trece printr-o prismă se răspândesc în funcție de lungimea de undă. dimpotrivă, bombardează metalul cu lumină și afișează o parte a particulelor naturii sale, unde numai fotonii care au mai mult decât o anumită cantitate de energie eliberează electroni. acest experiment, numit efectul fotoelectric, este ceea ce a câștigat Einstein Premiul Nobel. Fotonii cu energie insuficientă pot lovi metalul, dar nu vor pierde niciun Electron., Fotonii care depășesc un prag de energie, de obicei, bat electronii în vrac, cu toate acestea, ca energia fotonului devine mult mai mare decât este necesar probabilitatea ca acesta ejectează un electron diminuează. Astfel, un fascicul de energie totală scăzută de lumină violetă ar putea scoate electroni dintr-un anumit metal, unde un fascicul roșu de energie mare nu reușește să scoată unul. Deoarece fiecare foton din fasciculul roșu are o energie mai mică, există multe altele. Această descoperire este ceea ce a dus la Revoluția cuantică în fizică., Fizica clasică și intuiția concluzionează în mod greșit că energia totală a fasciculului ar fi cel mai important factor în ejectarea electronilor.acest fenomen este important pentru Fizica celulelor fotovoltaice.pentru a afla mai multe despre fotoni, vă rugăm să vizitați fotonii hiperfizici și hiperfizica quanta luminii.