Lys som partikler (fotoner)

Du kaan forstille dig det som en bølgepakke. I virkeligheden har den heller  ikke nogen bestemt frekvens men en middelfrekvens

Men vil det sige at selv når man kigger på lys som partikler, vil frekvensen af det lys blive afgjort efter lys som bølge?

ja

Hej Lundan,

Her lidt teori (fra et eget projekt) om lys som hhv. bølger og partikler:

James Clerk Maxwell, viste at lys var elektromagnetisk stråling og derfor var bølger.

Ved at vise, at lys er en elektromagnetisk bølge, syntes Maxwells arbejde, at sætte en stopper for spørgsmålet om, hvorvidt lys består af bølger eller partikler. Men selv om den elektromagnetiske bølgeteori om lys, med held har beskrevet mange fænomener, er der også fænomener, som den ikke beskriver så godt. Mange af vanskelighederne med bølgemodellen for lys, har at gøre med den måde hvorpå lyset interagerer med små partikler på, som for eksempel atomer og molekyler. Forskere der arbejdede i det sene 19. og tidlige 20. århundrede opdagede, at mange af de gådefulde aspekter for lys, kunne forstås bedre, hvis lysenergi kom i diskrete pakker.

I 1950, offentliggjorde Albert Einstein en artikel, hvor han hævdede, at lys består af partikler. Han byggede sin argumentation på den fotoelektriske effekt, emissionen af elektroner fra overflader, der opstår, når overfladerne belyses med elektromagnetisk stråling, større end en bestemt frekvens. Einstein viste, at den hastighed hvormed elektroner udstødes, kun afhænger af mængden af lys fra den indfaldene elektromagnetiske stråling, og at elektronernes hastighed kun afhænger af frekvensen på den indfaldene stråling. Arbejdet fra Einstein og andre videnskabsfolk, ændrede vores forståelse af lys til at vise, at selvom lyset undertiden kan forklares som en bølge, kan lys også forklares som en partikel. I denne model, er lys beskrevet som bestående af partikler kaldet fotoner. Fotoner har ingen masse, bevæger sig altid med lysets hastighed og bærer energi.

Ifølge partikelbeskrivelsen af lys, er det elektromagnetiske spektrum et spektrum af fotonenergier. Jo højere frekvensen af den elektromagnetiske bølge er, desto større energi bæres af hver foton. Fotoner af kortere bølgelængder (højere frekvens), bærer mere energi end fotoner af længere bølgelængde (lavere frekvens) gør. For eksempel bærer fotoner i blåt lys mere energi, end fotoner med den længere bølgelængde for rødt lys. Ultraviolette fotoner, bærer mere energi end fotoner af synligt lys gør, og fotoner fra røntgenstråling, bærer mere energi end ultraviolette fotoner. De fotoner med lavest energi, er radiobølgefotoner.

Den totale mængde energi, en stråle lys bærer, kaldes dets intensitet. En stråle af rødt lys, kan være lige så intens, som en stråle af blåt lys, det vil sige, den kan bære lige så meget energi – men fordi energien af en rød foton er mindre end energien af en blå foton, kræver det flere røde fotoner end blå fotoner, at fastholde intensiteten.

Som eksempel på ovenstående kan du tænke på penge. 50 kr. er 50 kr. uanset hvordan du vender og drejer det, men du skal bruge mange flere 50 ører (fotoner med lavere energi) end 1 kr. (fotoner med høj energi) for at komme op på de 50 kr.

/Angel

Mange tak, specielt den sidste del svarede på mit spørgsmål! :)