Что такое фотон и можно ли его представить?
Слышу про фотоны, но не понимаю, что это. Свет — это волна или частица? Что такое фотон простыми словами и как его себе вообразить?
1 ответ
Фотон — это мельчайшая порция (квант) света. Свет нельзя излучить «чуть-чуть, плавно» — он идёт отдельными порциями-фотонами, как монетки, а не сплошной струёй.
Главная странность квантовой физики: свет ведёт себя и как волна, и как частица (корпускулярно-волновой дуализм). В одних опытах (интерференция) он волна, в других (фотоэффект) — поток частиц-фотонов. Оба описания верны.
У фотона нет массы покоя, он всегда летит со скоростью света. Его энергия зависит от частоты:
E = h·ν
где h — постоянная Планка (очень малое число ~6.6·10⁻³⁴), ν — частота света.
Смысл формулы: чем выше частота (синее, ультрафиолет), тем энергичнее фотон. Красный фотон слабый, фиолетовый — мощнее, рентгеновский — очень мощный (поэтому опасен).
Как вообразить: представь не луч, а «дробь» из крошечных энергетических зёрнышек, летящих со скоростью света. Каждое зёрнышко — фотон.
Частая ошибка: думают, что фотон — это маленький шарик. Это не шарик и не волна в привычном смысле — это квантовый объект, у которого есть и те и другие свойства.