Тема №9. МАСА Й ІМПУЛЬС ФОТОНА. ДОСЛІДИ ВАВІЛОВА

За теорією Ейнштейна, яка добре узгоджується з законами фотоефекту, світло є потоком окремих матеріальних частинок-фотонів.

Та обставина, що в більшості оптичних дослідів ми не виявляємо квантового характеру світла, пояснюється досить малою величиною енергії окремого фотона. Так, наприклад, енергія фотона зеленого світла

Виходячи з закону взаємозв'язку маси і енергії,

(1)

за енергією фотона можна визначити його масу, а саме:

(2)

Оскільки за теорією відносності при наближенні до швидкості світла маса повинна нескінченно зростати, а для фотона, що переміщується з швидкістю світла, маса є скінченна величина (2), то з цього випливає, що маса спокою фотона дорівнює нулю.

Маса фотона взагалі дуже мала. Наприклад, для видимого світла = 4 • 10^-36 кг. Проте в жорсткому рентгенівському промінні маса фотона стає вже порівнянною з масою електрона= 9,1 • 10^-31 кг, а в гамма-променях = 2,2 • 10^-30 кг — перевищує масу електрона.

За масою фотона і його швидкістю сзнаходимо кількість руху (імпульс) фотона:

(3)

З формул (2) і (3) випливає, що чим більша частота випромінювання v, тим більші маса та імпульс фотона.

Як відомо, фотонна природа світла в теорії Ейнштейна повністю узгоджується з законами теплового випромінювання і підтверджується законами фотоефекту. Проте ці закономірності стосуються значних фотонних потоків. Пізніше були здійснені оригінальні досліди з слабкими світловими потоками, які наочно виявили фотонну структуру світла.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Виконаємо лінійне перетворення	\|	Спостереження показали, що електрони, які знаходяться в порошинках, світлової енергії поступово не нагромаджували.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.