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Photon

Photon

A Photon ist die Quantenenergie in Form von elektromagnetischer Strahlung oder durch Materie absorbiert.

Ein Photon ist ein Elementarteilchen, die Quanten aller Formen von elektromagnetischer Strahlung, einschließlich Licht. Es ist die Vermittlung von Teilchen der elektromagnetischen Kraft, auch wenn statisch über virtuelle Photonen.

Das Photon hat null Ruhemasse und somit die Wechselwirkungen dieser fundamentalen Kraft beobachtbar sind beide mikroskopischen und makroskopischen Maßstab.

Wie alle Elementarteilchen, werden Photonen in der Quantenmechanik erklärt aber zeigen Welle-Teilchen-Dualismus, gleichzeitig Eigenschaften von Wellen und Teilchen aufweisen. Beispielsweise kann eine Linse mit einer einzelnen Photons in den Prozess brechen und stören sich eine wellige, oder können als Teilchen mit einer definierten Position und Bewegungsmenge meßbar wirken müssen.

Die Eigenschaften der Welle und der Quanten Photons zwei beobachtbaren Aspekte des gleichen Phänomens und seine Natur nicht in Bezug auf jedes mechanische Modell beschrieben werden können, so dass die Darstellung dieser dualen Eigenschaft des Lichts, die das übernimmt Energie an bestimmten Punkten der Wellenfront konzentriert, ist es auch unmöglich. Quanta in einer Lichtwelle kann nicht im Raum befinden; Er nimmt Kenntnis von einigen physikalischen Parameter definiert Photon.

Das Photon hat gleich 1 drehen, und deshalb ist ein Bosonen; als seine Ruhemasse Null ist, kann der Helizität des Photons nur 1 oder -1, aber nicht 0

Das Photon wird durch das Symbol γ repräsentiert.

Die Geschichte des Photons

Das moderne Konzept des Photons wurde so allmählich zu Albert Einstein in den frühen zwanzigsten Jahrhunderts entwickelt, um die experimentellen Beobachtungen zu erklären, die nicht das klassische Modell von Licht als elektromagnetische Welle passen.

Das Photon-Modell mit darin passen, dass die Lichtenergie von der Frequenz abhängen und erläutert die Fähigkeit von Materie und elektromagnetische Strahlung im thermischen Gleichgewicht zu sein. mit semiklassischen Modelle hatten Außerdem erklärt das Photon Modell auch bestimmte anomale Beobachtungen als Schwarzkörperstrahlung andere Physiker, insbesondere Max Planck, versuchte zu erklären.

In dem Modell der Planck wurde das Licht durch die Maxwell-Gleichungen beschrieben, aber die materiellen Objekte, die Licht tat in diskreten Paketen von Energie emittiert und absorbiert wird. Obwohl diese semiklassischen Modelle zur Entwicklung der Quantenmechanik beigetragen, beginnend mehrere nachfolgende Experimente mit dem Compton-Effekt gilt Einstein Hypothese, dass sich Licht quantisiert.

1926 Frithiof Wolfers optischen Physiker und Chemiker Gilbert N. Lewis prägte den Begriff "Photon" von diesen Teilchen. Nachdem Arthur H. Compton den Nobelpreis 1927 für seine Studien der Dispersion gewonnen, akzeptiert die meisten Wissenschaftler, dass Lichtquanten eine unabhängige Existenz und den Namen Photon von diesen wenigen angenommen haben.

Die Photonenphysik

Im Standardmodell der Teilchenphysik, Photonen und andere Elementarteilchen sind als eine notwendige Folge der Tatsache beschrieben, dass die Gesetze der Physik eine gewisse Symmetrie in der Raumzeit haben. Die intrinsischen Eigenschaften der Partikel, wie elektrische Ladung, Masse und Spin durch die Eigenschaften dieser Eichsymmetrie bestimmt.

Das Photon Konzept hat sich in theoretischen und experimentellen Physik, wie Laser zu weitreichende Fortschritte geführt, das Bose-Einstein-Kondensat, Quantenfeldtheorie und die Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Quantenmechanik. Es wurde in der Photochemie, in die hochauflösende Mikroskopie und Mess molekularer Abstände angewendet. Kürzlich wurden Photonen als Elemente von Quantencomputern und deren Anwendungen in der optischen Bildgebung und optische Kommunikation, wie beispielsweise Quantenkryptographie sucht.

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Geändert am: 13. März 2017