Фотон
Фотон — это частица света или квант света; частица с которой можно делать расчёты.
Фотоны всегда находятся в движении и в вакууме движутся с постоянной скоростью 2,998 x 10^8 м/с (это называется скоростью света и обозначается буквой c).
В марте 1905 года Эйнштейн создал квантовую теорию света, это была идея о том, что свет существует в виде крошечных частиц, которые он назвал фотонами.
Позже в том же году была расширена специальная теория относительности, в которой Эйнштейн доказал, что энергия (E) и материя (масса – m) связаны, и это соотношение стало самым знаменитым в физике: E=mc²; (напомним: c — скорость света).
Формулы фотона
Эти формулы являются наиболее важными.
Формула энергии кванта/фотона (формула Планка или Энергия кванта)
Энергия — это постоянная Планка, умноженная на частоту колебаний
Где:
- E — энергия фотона/кванта (в Дж – джоуль),
- h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц).
Масса фотона
Где:
- m — масса фотона (в кг),
- h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц),
- c = 3.10^8 (это скорость света в м/с),
- λ — длина световой волны (в метрах).
Фотоны всегда движутся со скоростью света. В состоянии покоя фотоны не существуют (т.е. можно сказать, что масса покоя равна нулю).
Формула массы фотона (m = h/cλ) была выведена из формулы эквивалентности массы и энергии (E = mc²), при этом было использовано также равенство с энергией Кванта (E = h×v).
Импульс фотона
Где:
- p — импульс фотона (в Н•с – ньютон-секунда),
- h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц),
- c = 3.10^8 (это скорость света в м/с),
- λ — длина световой волны (в метрах).
Длина волны света, период и частота
Это ещё одно соотношение, которое может быть полезным в расчётах.
Где:
- λ — длина световой волны (в метрах),
- c = 3.10^8 (это скорость света в м/с),
- T — период световых колебаний (в секундах),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц).
Пример решения задачи с данными формулами
Определите энергию фотонов красного (λк = 0,76 мкм) света.
λк = 0,76 мкм = 0,76 × 10^(–6) м
Формула энергии фотонов: E = h×v
h — постоянная Планка,
v — частота света; из равенства λ = c/v выходит, что v = с/λ.
Таким образом, составляем равенство:
E = h × (с/λ) = hc / λ
Вспоминаем другие данные:
c = 3.10^8 (это скорость света в м/с)
h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду)
E = hc / λ = ((6,6.10^(–34) Дж.с) × (3.10^8 м/с)) / (0,76 × 10^(–6) м) = 2,6 × 10^(–19) Дж
Фотон является волной?
Фотон является одновременно частицей и волной. Согласно квантовой теории света Эйнштейна, энергия фотонов (E) равняется их частоте колебаний (v), умноженной на постоянную Планка (h); т.е. эта формула выглядит так: E = h×v.
Так он доказал, что:
- свет — это поток фотонов,
- энергия этих фотонов — это высота их частоты колебаний,
- интенсивность света соответствует количеству фотонов.
Таким образом, учёный объяснил, что поток фотонов действует и как волна, и как частица.
Узнайте также про:
Дата обновления 21/06/2021.
Энергия фотона
Ребята! Кто давно хотел выучить английский?
Переходите по моей ссылке и получите два бесплатных урока в школе английского языка SkyEng!
Занимаюсь там сам — очень круто. Прогресс налицо.
В приложении можно учить слова, тренировать аудирование и произношение.
Попробуйте. Два урока бесплатно по моей ссылке!
Жмите СЮДА
Энергия фотона — это энергия элементарной частицы (фотона), квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света.
Распространение света следует рассматривать не как непрерывный волновой процесс, а как поток локализованных в пространстве дискретных частиц, движущихся со скоростью равную скорости света в вакууме. В 1926 году эти частицы получили название фотонов. Фотоны обладают всеми свойствами частицы (корпускулы).
Таким образом энергия фотона увеличивается с ростом частоты (или с уменьшением длины волны), например, фотон фиолетового света (0.38 мкм) имеет большую энергию, чем фотон красного света (0.77 мкм).
Так же фотон имеет:
За это интересное сообщение, не скупясь, повышаю Вашу репутацию, нажимаю + .
Филатов Анат
#18153 2014-03-15 09:33 GMT
163 сообщений
Откуда: г.Алматы
Кто: Инженер по теплоснабжению
Возраст: 76
Почему бы и не проходить через твёрдую материю в случае когда эфир имеет другую плотность в различных точках пространства. И если плотность меняется то почему бы и не возникнуть пульсации. Фотоны летят во Вселенной во всех направлениях с одинаковой интенсивностью, причём, в отличии от волн, не разрушают друг друга. Так как летят отовсюду то понятие периферия к этому явлению не подходит.
anatolij
#18170 2014-03-16 13:06 GMT
784 сообщений
Откуда: Севастополь
Кто: энергетик
Возраст: 84
Сергей Сергеев:
«Не частица вещества движется, излучая фотоны, а фотоны, соединенные с частицей вещества движут её, и скорость движения частицы (волны) определяется именно соединенными с ней фотонами».
Согласен с автором. Самые энергичные фотоны создают самое сильное колебание в веществе поля. Создают движение в веществе, излучаяя свет. Фотоны неотделимы от вещества поля.
Дошедший до нас свет от звёзд- это затухающие волны теплового поля, это мелкая зыбь в жидком поле, от слабых толчков низкоэнергичных фотонов. То, что мы не можем понять структуру теплового поля и обнаружить в нём волны это не означает, что поля вообще нет в Природе. За отличное сообщение Вам + .
Филатов Анат
#18253 2014-03-21 17:27 GMT
163 сообщений
Откуда: г.Алматы
Кто: Инженер по теплоснабжению
Возраст: 76
Интересное замечание — дошедший до нас свет ( волна ли или фотоны) затухают, а это значит что тормозятся , и значит удаления звёзд не существует. Что энергичные фотоны (если говорить что фотоны имеют энергию то они все энергичные) создают сильное колебание в веществе поля, то такое не писал. Что из себя представляет поле — понятие не имею. Что такое волны — только поверхностное представление (на пример на воде). Проще представить фотон вылетающий из атома в виде тора с вращающейся поверхностью, который двигается в пространстве из за движения поверхности.. Если неизвестна структура теплового поля и не обнаружены волны в нем, то говорить что поле существует на самом деле, не корректно.
anatolij
#18300 2014-03-25 13:34 GMT
784 сообщений
Откуда: Севастополь
Кто: энергетик
Возраст: 84
Филатов Анат:
«Что такое волны — только поверхностное представление (на пример на воде)».
Хорошо давйте рассмотрим пример на воде, например волну цунами. Любопытно, что скорость распространения этой волны (есть формула) зависит от глубины в том месте океана, где произошло землетресение. Чем больше глубина амплитуда продольной волны, тем выше скорость движения волны. Думаю, что точно такая же зависимость и у температурной световой волны, чем выше её температура амплитуда, тем выше её скорость. Но мы знаем, что световая волна имеет ограничение и может двигаться только со скорстью света. Следовательно зная скорость, мы сможем вычислить её глубину-амплитуду, то есть температуру световой волны. В Интернете можно посмотреть много интересных видио в которых показываются свойства магнитного поля. А точнее как ведёт себя магнитная жидкость, когда в ней создаются волны силой магнитного поля. В основном это симметричные ежеподобные формы, но по ним можно судить о форме и подвижности магнитного поля.
Филатов Анат
#18339 2014-03-29 19:20 GMT
163 сообщений
Откуда: г.Алматы
Кто: Инженер по теплоснабжению
Возраст: 76
Интересно конечно узнать подробности существования колебания и волн. Споры о фотоне — волна или частица закончились ничьёй — и волна и частица. В статье подмечена интересое совпадение — если предположить что энергия атома меняется при вылете фотона на величину (m/y^3 — m/(y-r)^3 )*c^2*y^3 то это уменьшение энергии атома равна энергии фотона. Что фотон волна (что мало вероятно) или частица из вывода формулы не понятно а спорить что это то или другое бесперспективно.
anatolij
#18352 2014-03-31 13:26 GMT
784 сообщений
Откуда: Севастополь
Кто: энергетик
Возраст: 84
Прослушал интересную лекцию Минковского о фотоне. По его мнению каждая частица это вихрь и что фотон частица, которая вращается с ускорением. Но он не объясняет как эта частица передаёт на далёкое расстояние тепло. Он довольно понятно объясняет от чего зависит частота вращения фотона. Но если фотон вращается, то по какой орбите? Какой энергией он обладает в начале и в конце пути? На эти вопросы у него нет ответа. Потому остаюсь при своём, что луч света — это вращающаяся, спиральная, продольная, затухающая, температурная волна. Не понимаю почему, когда рассуждают о частоте фотона, упускают из виду амплитуду колебаний? Если нечто колеблется на определённой частоте, то у этого колебания должна быть и определённая амплитуда.
[email protected]
#18446 2014-04-07 13:41 GMT
5 сообщений
Откуда: Владивосток
Кто: Радиоинженер
Возраст: 64
anatolij
Какой энергией он обладает в начале и в конце пути? На эти вопросы у него нет ответа.
Когда программист пишет программу, он периодически сохраняет её варианты. Наступает момент, когда программа начинает работать с ошибками. Тогда программист (откатывает назад) возвращается к старому (ещё исправному) варианту. Как Вы думаете, в каком году и кто ввёл в физику ошибки? И на сколько лет надо откатить физику? И ещё: коллекционируете ли Вы парадоксы и ошибки в физике?
anatolij
#18481 2014-04-10 19:59 GMT
784 сообщений
Откуда: Севастополь
Кто: энергетик
Возраст: 84
Nether.
«. коллекционируете ли Вы парадоксы и ошибки в физике»?
Отвечаю; не коллекционирую, но когда многие видят парадокс в теплообмене, с этим не соглашаюсь.
«Парадокс теплообмена: две одинаковые массы воды имеют разную температуру. Можно ли путём теплообмена нагреть холодную воду до более высокой температуры? Ведь как известно, тепло может переходить только от более нагретого тела к более холодному».
Потому что в этом нет никакого парадокса. Так как тепло, а ( точнее температурный потенциал) может (перетекать) как туда так и обратно, то есть и от более холодного тела к менее холодному, и от более горячего к менее горячему. Более холодная вода передаёт свой более высокий холодный потенциал воде с менее холодным потенциалом. Это явление можно наблюдать в цикле Карно, где холод от холодильника перетекает в горячее тело, охлаждая его, а тепло от нагревателя перетекает в холодное тело, нагревая его.
Ошибки в физику умышленно никто не вводил. Ошибались только те, кто в своё время до конца не поняли Ломоносова, Зеебека, Карно и других учёных. И это не их вина, а наша беда, в том что мозг человеческий не способен многое Много в себя вмещать, а то немногое что в него вмещается, он не запрограмирован чтобы всё это хорошо «переваривать» и правильно оценивать.
отредактировал(а) anatolij: 2014-04-10 23:35 GMT
[email protected]
#18514 2014-04-14 13:36 GMT
5 сообщений
Откуда: Владивосток
Кто: Радиоинженер
Возраст: 64
Anatolij
Ошибались только те, кто в своё время до конца не поняли Ломоносова, Зеебека, Карно и других учёных.
Знаком ли Вам закон Ньютона-Рихмана? Считаете ли Вы его основополагающим законом Вселенной?
То же самое хочу спросить о законе Фурье: Похож ли закон Фурье на закон Ома? Связан ли закон Фурье с «тепловым током»? И почему ничего не известно о тепловом токе? Когда в Яндексе набираешь «тепловой ток», вдруг получаешь ответы, которые не связаны с теплотехникой.
anatolij
#18617 2014-04-23 08:21 GMT
784 сообщений
Откуда: Севастополь
Кто: энергетик
Возраст: 84
Похож ли закон Фурье на закон Ома? Думаю, что нет. Вы правы есть путаница в терминах о тепловом токе. У электротехников это ток, который нагревает проводник, а у теплотехников это ток рассеивания тепла (потери тепла).
И ещё об ошибках. Думаю Кельвин не правильно истолковал Ломоносова, когда предложил свою шкалу. Цитирую Ломоносова:
«.Следовательно, по необходимости должна существовать НАИБОЛЬШАЯ и последняя степень холода, которая должна состоять в полном прекращении вращательного движения частиц».
Ломоносов видел в этой точке максимум, а не минимум холодного потенциала. Он рассматривал потенциалы тепла и холода как равнозначные величины. Его работа так и называется: «Размышления о причинах теплоты и холода.
отредактировал(а) anatolij: 2014-04-23 08:30 GMT
[email protected]
#18643 2014-04-25 12:28 GMT
5 сообщений
Откуда: Владивосток
Кто: Радиоинженер
Возраст: 64
Anatolij
Похож ли закон Фурье на закон Ома? Думаю, что нет.
В каком эксперменте можно наблюдать закон Фурье? В чём он прявляется?
Anatolij
Его работа так и называется: «Размышления о причинах теплоты и холода.
Можно ли при объяснении тепловых явлений обойтись без молекулярно — кинетической теории? Может ли вакуум обладать температурой (например, если в вакуумно диоде протекает ток)?
anatolij
#18647 2014-04-25 19:23 GMT
784 сообщений
Откуда: Севастополь
Кто: энергетик
Возраст: 84
Закон фурье о теплопроводности: ispu.ru/. /2055_Opredelenie_koefficienta_teploprovodnosti_tverdogo_tela. pdf
Самое точное определение теплоты на мой взгляд, даёт М. Ломоносов в своих «Размышления о причинах теплоты и холода». Подчёркиваю подрбно он рассматривает только физику теплоты, а про физику холода только предположение о существовании некой наибольшей степени холода.
Температура вакуума это самая низкая температура по Цельсию во Вселенной и самая точная по Фарингейту, это та самая наибольшая степень холода о которой упоминал М.Ломоносов.
Подробнее об этом в последней статье: «Цикл Карно аналог колебательного контура».
Филатов Анат
#18670 2014-04-27 15:03 GMT
163 сообщений
Откуда: г.Алматы
Кто: Инженер по теплоснабжению
Возраст: 76
Тепло (энергия тела) вычисляется как энергия фотона при данной температуре e = K*T где k,T — постоянная Больцмана, температура, умноженная на количество фотонов (для газа равное количеству молекул). Молекулярно — кинетическая теория (высекание искр ударами камней) такой же век. Температура зависит от плотности фотонов и если наименьшая температура фотона 2 градуса то это характеризует наименьшую плотность материи в вакууме. Может быть плотность равна p = h*T^4/(c*b^4) где b — постоянная Вина. Холод тоже что и тепло, только маленькое, маленькое.
[email protected]
#18677 2014-04-27 18:42 GMT
5 сообщений
Откуда: Владивосток
Кто: Радиоинженер
Возраст: 64
Филатов Анат
e = K*T где k,T — постоянная Больцмана,
Тепловая энергия никогда не может быть получена умножением температуры на некую постоянную. Приведённая Вами формула ошибочна. Её иногда приводят в физике, при этом добавляют фразу «для идеального газа». Но такого «идеального газа» в природе не существует. Современная физика построена на ошибках. И для того, чтобы исправить ошибки, я всё время спрашиваю об эксперименте, который надо провести, для того чтобы наблюдать закон Фурье. Никто пока не ответил. Ответ же простой:
Берём ЛАТР (линейный автотрансформатор), выставляем переменного 20 вольт, подключаем к ЛАТР кипятильник (рассчитанный на 220 вольт) и опускаем в ведро с водой. Замеряем температуру комнатную — в местах подальше от источников нагрева. Затем ждём 3-е суток (может быть хватит и одних суток). В ведре с водой устанавливается температура чуть выше комнатной. Вот эта разность температур — температура воды в ведре и комнатной и входит в уравнение Фурье.
Где взять тепловой ток? В данном случае тепловой ток — это мощность цепи: ток умноженный на напряжение. Тепловой ток — это Ватт. И по другому Ватт — это Джоуль в секунду.
Теперь почти все параметры закона Фурье известны: Тепловой ток, Разность температур, и . Третий параметр пока неизвестен — это теплопроводность. Но его можно вычислить. Всё.
Получается, что вода в ведре имеет температуру выше комнатной -( стабильную температуру!). Эту температуру следует назвать Новой Опорной Температурой (НОТ).
Кстати, похожий процесс происходит с батарей отопления.
Предположим, дом не отапливался, и его температура равна уличной. В процессе эксперимента, мы включаем в доме батарею отопления. Через несколько суток — в доме стабильная температура (Комнатная температура), выше уличной на несколько градусов. Здесь снова работает закон Фурье.
И этот закон абсолютно аналогичен закону Ома! Разность температур здесь выступает как разность электрических напряжений. То есть : разность температур — это разность потенциалов! Вот что от нас скрывает современная термодинамика. Она утверждает что угодно, но не эту простую истину.
Ваш пост называется Энергия Фотона. Объясню детально:
1. Фотонов не существует. существуют электро-магнитные волны. Их можно назвать волнами эфира. Эфир — среда. И обладает эфир несколько странными свойствами (эфир — это пространство и время в одном флаконе). Это мы пока не очень будем обсуждать.
2. Если рассматривать Передатчик радиоволн, надеюсь, тема знакома. то когда передатчик работает, то его излучение измеряют в Ваттах. Знакомые нам Ватты — это тепловой ток. И потому следует сказать, что свет (или электромагнитные волны) — это тепловой ток. Фотон не обладает энергией. Фотон — это тепловой поток, соединяющий Передатчик и Приёмник. Такой пример уже существует в космосе: Передатчик — Солнце, Приёмник — планета Земля. Следует учесть, что в недрах Земли — раскалённая лава. А в космосе — температура 3 кельвина. Температуру в центре ядра Земли оценивают в 6000 К. Потому Земля тоже излучает в космос тепловой поток. И мы понимаем: это радиоволны инфра-красного диапазона. Здесь работает всё тот же закон Фурье. И климат планеты никак не связан ни с какими «парниковыми эффектами». Климат планеты зависит от источника тепла в недрах Земли. А тот источник зависит от праметров орбиты (токи Фуко разогревают ядро планеты). И пока орбита Земли стабильна, климат будет стабилен. А средства массовой информации, включая мнения всяческих учёных — они просто не знают закона Фурье, и как он работает в условиях планеты Земля.
3. Видели ли Вы современные печи. Там нагрев происходит инфра красными лучами.
Потому вывод: 1 Свет — это не фотоны, а электромагнитная волна. 2. Свет -это тепловой ток, измеряемый в Ваттах. 3. Современная термодинамика абсурдна и ложна, также как ложна и квантовая механика.
Не знаю, есть ли у Вас желание искать ошибки в физике и создавать новую физику, новую термодинамику. Но обратите внимание на 2 самых важных закона: Закон Фурье. и закон Ньютона-Рихмана.
Здесь есть информация об открытии Георга Ома:
Георг Симон Ом (1789-1854) признавал заслуги Марианини, хотя его труды и не оказали Ому непосредственной помощи в работе. Ом вдохновлялся в своих исследованиях работой «La theorie analytique de la chaleur» («Аналитическая теориятепла»,Париж, 1822 г.)Жана Батиста Фурье (1768-1830)-одной из самых значительных научных работ всех времен, очень быстро получившей известность и высокую оценку среди математиков и физиков того времени. Ому пришла мысль, что механизм «теплового потока», о котором говорит Фурье, можно уподобить электрическому току в проводнике. И подобно тому как в теории Фурье тепловой поток между двумя телами или между двумя точками одного и того же тела объясняется разницей температур, точно так же Ом объясняет разницей «электроскопических сил» в двух точках проводника возникновение электрического тока между ними.
Следует рассмотреть ещё закон Ньютона-Рихмана. В нем тоже присутствует разница температур. Это говорит об одном: температурный напор — это разность температурных потенциалов.