ماهي الفوتونات، ساعدت الفيزياء في اكتشاف وتحليل العديد من العلوم الفرعية المهمة الأخرى مثل علم الضوء وتحليل مكوناته جيدًا، لقد أثبت العلماء أن شعاع الضوء يتكون من وحدات صغيرة تعرف بالفوتونات توجد في جميع الأشعة الضوئية، الفوتون، أو المعروف باللغة الإنجليزية باسم الفوتون، هو الوحدة الأساسية والأساسية لحزمة الضوء، وتم تعريف الفوتون على أنه أصغر كمية من الضوء أو أصغر حزمة طاقة دقيقة للإشعاع الكهرومغناطيسي. من الطاقة عند إرسال الضوء من مصدره إلى أي مكان آخر.
مكتشف الفوتون
ما ساعده عمل ألبرت أينشتاين ماكس بلانك في عام 1900 ، الذي أظهر أن الإشعاع الحراري ينبعث على شكل حزم. مهد هذا أيضًا الطريق لاستخدام مصطلح الفوتون في عام 1924 ، عندما وصف العالم آرثر هـ. وشرح طبيعة ومكونات الأشعة السينية. أشعة.
الفوتون في الفيزياء
توجد بعض الخصائص الفيزيائية للفوتونات ، وتشمل هذه الخصائص ما يلي:
تقوم الفوتونات بتحريك الجسيمات ، لكن ليس لها كتلة.
الفوتونات مستقرة كهربائيا وليس لها شحنة كهربائية.
كل فوتون يحمل كمية من الطاقة. يختلف هذا المقدار حسب التردد والمدار.
قد تتفاعل الفوتونات مع بعض الجسيمات الأخرى مثل الإلكترونات سالبة الشحنة.
– من السهل التلاعب بالفوتونات والتأثير عليها ؛ يمكن تدمير الفوتون أو إنشاؤه بواسطة مجموعة من العمليات الفيزيائية الطبيعية.
تتحرك الفوتونات بسرعة ثابتة ، وهي سرعة الضوء ، ولا يتغير في هذه السرعة إلا إذا عبرت إلى وسط آخر ، مثل الانتقال إلى الزجاج.
الفوتون في الكيمياء
تجدر الإشارة إلى الفرق بين الفوتون والفونون ؛ نظرًا لأن الفوتون عبارة عن جسيم أولي صغير جدًا ، فإنه يختلف عن باقي الجسيمات الأولية الأخرى مثل الإلكترون وغيره من حيث أنه لا يحتوي على كتلة ثابتة وليس له شحنة ، في حين أن الفونون هو حالة تذبذبية كمومية تنشأ في المشابك البلورية للمواد الصلبة ، وبالتالي تلعب هذه الفونونات دورًا رئيسيًا في تحديد خصائص الأجسام الصلبة ، وخاصة الطاقة الحركية والكهربائية وغيرها.
أهمية الفوتونات
الفوتونات في كل مكان. حيث أن وجودها لا يقتصر على ضوء الشمس فقط ؛ بدلاً من ذلك ، توجد أيضًا في الأشعة السينية والأشعة الراديوية والأشعة فوق البنفسجية وغيرها. من أهم وظائف الفوتونات ما يلي:
تُستخدم ظاهرة الفوتونات على نطاق واسع في جميع أجهزة التحكم عن بعد.
لها أهمية كبيرة في موجات البث الإذاعي وبث القنوات التلفزيونية.
كما أنه يستخدم في أجهزة تفتيش الأغراض المختلفة والحقائب في المطارات والوكالات الأمنية المختلفة.
مشاكل في طاقة الفوتون
مثال 1: كلوريد النحاس (II) مادة تُستخدم في تصنيع بعض الألعاب النارية ، عند تسخينها إلى 1500 درجة كلفن. ينتج اللون الأزرق بطول موجي 4.5 * 100 نانومتر. ما هي طاقة فوتون واحد في هذا الضوء؟
الجواب: يتم حل المشكلة السابقة من خلال الخطوات التالية:
أولاً: تحويل الطول الموجي من نانومتر إلى متر
ثانيًا: يتم بعد ذلك حساب قيمة طاقة الفوتون بالتعويض في العلاقة التالية بينما h هو ثابت بلانك و c هو سرعة الضوء:
-وبالتالي ؛ هنا طاقة الفوتون هي:
في ختام مقالنا اليوم الذي تناول موضوع مهم من مواضيع مادة الفيزياء وهو الفوتونات، مكتشف الفوتون، الفوتون في الفيزياء، الفوتون في الكيمياء، أهمية الفوتونات، مشاكل في طاقة الفوتون.