תכונות החלקיקים של האור

למסת האור

על מנת לתאר את מידת האור שיש לו תכונות חלקיקים, תחילה יש לקבוע אילו תכונות הופכות חלקיק פיזית לחלקיק. המאפיין החשוב ביותר שאתה זוכר כאן הוא המסה.

• אתם בטח תוהים עד כמה יש לאור מסה, מכיוון שהוא אינו שוקל דבר. לדברי אלברט איינשטיין, העובדה שאור עדיין ממלא את קנה המידה של החלקיקים נובעת מהעובדה שאפשר להפוך מסה לאנרגיה כרצונו, ועל כן ניתן להפוך את האנרגיה גם למסה.
• על פי תורת היחסות המיוחדת של איינשטיין, זה נובע מהנוסחה E = mc² מובן, שלפיו לאחר ההמרה אותן תוצאות עבור אור במסה של E / c2. מכיוון שאור יש כעת אנרגיה בשפע, אפשר להגיע למסה במובן זה. אגב, גם ערך האנרגיה של חלקיק קל להעריך בתיאוריה של איינשטיין. לכן ניתן להניח שכמות האנרגיה שחלקיק עולה עם מהירותו.
• עבור אור, זה אומר, כפי שאתה יכול להיות בטוח, שיש ערך אנרגיה גבוה במיוחד. מסת / האנרגיה של חלקיק החלקיקים מתמלאת אפוא אפילו באופן מוגזם על ידי אור. אבל אם מהירות האור היא בכל מקרה 0, אין לה עוד מסה במובן הנ"ל.

תכונות חלקיקיות של פוטון

כדי להשלים את תמונת תכונות החלקיקים שלך, יש לציין כי בנוסף למסה /אֵנֶרְגִיָה במיוחד ספין, אורך חיים ומטענים אמורים להיות תכונות חלקיקים.

• אפשר להזכיר כאן שוב את איינשטיין, שתיאר את האור כמיזוג של חלקי אנרגיה בודדים, מה שנקרא פוטונים. אם מדברים על פוטון במובן של חלקיק קל, אז אפשר לסווג אותו כחלקיק ספין -1 פחות או יותר מציין שכמה פוטונים תופסים את אותו מצב של מכניקת הקוונטים בעת ובעונה אחת פחית. הלייזר, למשל, מראה שזה המצב.
• כשאתה מגיע לחיים, סביר שלא תופתע מכך שלפוטון אין אורך חיים מוגבל, אלא אינסופי. תהליכים פיזיים בלבד יכולים להביא את חיי הפוטון לסיום מוקדם מדי אם האנרגיה שלו תמשיך להתקיים.
• לבסוף, תתעניין איזה סוג של מטען יש לפוטון. לחלקיק האור מטען אלקטרומגנטי חלש, שפירושו פחות או יותר כי פוטונים משתתפים באינטראקציה חלשה.

אולי סוף סוף אתה רוצה לדעת מתי אור מתואר כעת בעזרת מודל הגל ומתי בעזרת מודל החלקיקים: רק רשום שאפשר להסביר את האור בחלל באמצעות מודל הגל, ואילו את האינטראקציה של אור עם חומר אחר אפשר להסביר באמצעות מודל החלקיקים. רָצוֹן.