Fiziko por Infanoj: Fotonoj kaj Lumo

Fiziko por Infanoj: Fotonoj kaj Lumo
Fred Hall

Fiziko por Infanoj

Fotonoj kaj Lumo

Ni lernis sur la lumo-paĝo, ke lumo havas la unikan karakterizaĵon konduti kiel ondo kaj partiklo samtempe. Ni tiam lernis kelkajn el la manieroj kiel la lumo kondutas kiel ondo. Nun ni volas esplori kiel lumo ankaŭ kondutas kiel partiklo. Sciencistoj nomis la partiklojn kiuj konsistigas lumfotonojn.

Kio estas fotono?

En fiziko, fotono estas fasko de elektromagneta energio. Ĝi estas la baza unuo, kiu konsistigas la tutan lumon. La fotono foje estas referita kiel "kvanto" de elektromagneta energio.

Fotonoj ne supozeble konsistas el pli malgrandaj partikloj. Ili estas baza unuo de la naturo nomata elementa partiklo.

Ecoj de Fotono

Fotoj havas iujn bazajn ecojn kiuj helpas difini kio ili estas kaj kiel ili kondutas. Ĉi tiuj propraĵoj inkluzivas:

  • Ili havas nulan mason.
  • Ili ne havas elektran ŝargon.
  • Ili estas stabilaj.
  • Ili portas energion kaj impeton kiuj estas dependas de la frekvenco.
  • Ili povas havi interagojn kun aliaj partikloj kiel elektronoj.
  • Ili povas esti detruitaj aŭ kreitaj per multaj naturaj procezoj.
  • Kiam en malplena spaco, ili vojaĝas kun la lumrapideco.
Fotonoj Interagas kun Materio

Fotonoj kondutas kiel partikloj pro tio ke ili povas interagi kun materio. En kelkaj kazoj la energio de la fotono estas absorbita perla afero. En ĉi tiu kazo la ekstra energio povas esti elsendita kiel varmo. Ekzemplo de tio estas la nigra pinto de la vojo varmiĝanta en la suno.

Ankaŭ niaj okuloj interagas kun fotonoj. Kiam fotono trafas la okulon ĝi estas igita elektra energio kiu poste estas transdonita al cerbo por formi bildon.

Kiam la energio de fotonoj estas sorbita de materio, la materio povas elsendi elektronojn. Ĉi tiu procezo estas nomita la fotoelektra efiko. La fotoelektra efiko estas eco de lumo kiu ne estas klarigita per la teorio ke lumo estas ondo. Ĉi tio estas unu el la ĉefaj kialoj, ke sciencistoj elektis trakti lumon kiel ondon kaj fluon de partikloj.

Konstanto de Planck

La rilato inter la energio de fotono kaj ĝia frekvenco povas esti priskribitaj per la sekva ekvacio:

E = hv

kie E estas energio, v estas frekvenco, kaj h estas la konstanto de Planck. La konstanto de Planck estas ĉiam la sama (t.e. la "konstanto") kaj egalas al 6,62606957 * 10-34 m2 kg/s.

Amuza Faktoj pri Fotonoj

  • Ne nur estas lumo konsistas el fotonoj, sed ĉiu elektromagneta energio (t.e. mikroondoj, radiondoj, ikso-radioj) konsistas el fotonoj.
  • La origina koncepto de la fotono estis evoluigita fare de Albert Einstein. Tamen, estis sciencisto Gilbert N. Lewis kiu unue uzis la vorton "fotono" por priskribi ĝin.
  • La teorio kiu asertas ke lumo kondutas kaj kiel ondo kaj kiel ondo.partiklo nomiĝas la teorio de dueco de ondo-partikla.
  • Fotoj ĉiam estas elektre neŭtralaj. Ili ne havas elektran ŝargon.
  • Fotonoj ne kadukiĝas per si mem.
Agadoj

Prenu dek-demandan kvizon pri ĉi tiu paĝo.

Ondoj kaj Sono

Enkonduko al Ondoj

Propraĵoj de Ondoj

Ondokonduto

Bazoj de Sono

Tono kaj Akustiko

La Sonondo

Kiel Funkcias Muzikaj Notoj

La Orelo kaj Aŭdo

Glosaro de Ondaj Terminoj

Lumo kaj Optiko

Enkonduko al Lumo

Vidu ankaŭ: Terscienco por Infanoj: Oceanaj Tajdoj

Lumo-spektro

Lumo kiel ondo

Fotoj

Elektromagnetaj ondoj

Teleskopoj

Vidu ankaŭ: Basbalo: La Eksterkampo

Lensoj

La Okulo kaj Vidado

Scienco >> Fiziko por Infanoj




Fred Hall
Fred Hall
Fred Hall estas pasia bloganto, kiu tre interesiĝas pri diversaj temoj kiel historio, biografio, geografio, scienco kaj ludoj. Li skribas pri ĉi tiuj temoj jam de pluraj jaroj, kaj liaj blogoj estas legitaj kaj aprezitaj de multaj. Fred estas tre sperta pri la temoj kiujn li kovras, kaj li klopodas por disponigi informan kaj allogan enhavon, kiu allogas larĝan gamon de legantoj. Lia amo lerni pri novaj aferoj estas kio pelas lin esplori novajn interesajn areojn kaj dividi liajn komprenojn kun siaj legantoj. Kun sia kompetenteco kaj alloga skribstilo, Fred Hall estas nomo, kiun legantoj de lia blogo povas fidi kaj fidi.