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La physique pour les enfants
Photons et lumière
Nous avons appris sur la page consacrée à la lumière que celle-ci a la particularité de se comporter à la fois comme une onde et comme une particule. Nous avons ensuite appris comment la lumière se comporte en tant qu'onde. Nous voulons maintenant explorer comment la lumière se comporte également comme une particule. Les scientifiques ont nommé les particules qui composent la lumière photons.Qu'est-ce qu'un photon ?
En physique, un photon est un paquet d'énergie électromagnétique. C'est l'unité de base qui constitue toute la lumière. Le photon est parfois appelé "quantum" d'énergie électromagnétique.
On ne pense pas que les photons soient constitués de particules plus petites. Ils constituent une unité de base de la nature appelée particule élémentaire.
Propriétés d'un photon
Voir également: Géographie pour les enfants : EspagneLes photons possèdent certaines propriétés de base qui permettent de définir ce qu'ils sont et comment ils se comportent. Ces propriétés sont les suivantes :
- Ils ont une masse nulle.
- Ils n'ont pas de charge électrique.
- Ils sont stables.
- Ils transportent de l'énergie et une quantité de mouvement qui dépendent de la fréquence.
- Ils peuvent avoir des interactions avec d'autres particules telles que les électrons.
- Ils peuvent être détruits ou créés par de nombreux processus naturels.
- Dans l'espace vide, ils voyagent à la vitesse de la lumière.
Les photons se comportent comme des particules dans la mesure où ils peuvent interagir avec la matière. Dans certains cas, l'énergie du photon est absorbée par la matière. Dans ce cas, l'énergie supplémentaire peut être émise sous forme de chaleur. Par exemple, le bitume de la route devient chaud au soleil.
Nos yeux interagissent également avec les photons. Lorsqu'un photon frappe l'œil, il est transformé en énergie électrique qui est ensuite transmise au cerveau pour former une image.
Lorsque l'énergie des photons est absorbée par la matière, celle-ci peut émettre des électrons. Ce processus est appelé effet photoélectrique. L'effet photoélectrique est une propriété de la lumière qui n'est pas expliquée par la théorie selon laquelle la lumière est une onde. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les scientifiques ont choisi de traiter la lumière à la fois comme une onde et comme un flux de particules.
Constante de Planck
La relation entre l'énergie d'un photon et sa fréquence peut être décrite par l'équation suivante :
E = hv
où E est l'énergie, v est la fréquence, et h est la constante de Planck. La constante de Planck est toujours la même (c'est-à-dire la "constante") et est égale à 6,62606957 * 10-34 m2 kg / s.
Des faits amusants sur les photons
- Non seulement la lumière est constituée de photons, mais toute l'énergie électromagnétique (c'est-à-dire les micro-ondes, les ondes radio, les rayons X) est constituée de photons.
- Le concept original du photon a été développé par Albert Einstein, mais c'est le scientifique Gilbert N. Lewis qui a été le premier à utiliser le mot "photon" pour le décrire.
- La théorie qui affirme que la lumière se comporte à la fois comme une onde et comme une particule est appelée théorie de la dualité onde-particule.
- Les photons sont toujours électriquement neutres. Ils n'ont pas de charge électrique.
- Les photons ne se désintègrent pas d'eux-mêmes.
Répondez à un quiz de dix questions sur cette page.
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Glossaire des termes relatifs aux vagues
Introduction à la lumière
Spectre lumineux
La lumière comme une onde
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