Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
|
|
|
|
|
intermediální
částice |
| γ |
Z0 W± |
gluon |
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Foton |
| Zatřídění |
|
|
|
| Vlastnosti |
|
| Hmotnost: |
0 MeV/c2 |
| Elektrický náboj: |
0 C |
| Spin: |
1 |
|
V částicové fyzice je foton (z řeckého φως, světlo) elementární částice, kterou popisujeme kvantum elektromagnetické energie. Jeho studiem se zabývá kvantová elektrodynamika.
Všechno elektromagnetické vlnění, od radiových vln po záření gama je kvantováno na fotony, jež popisuje vlnová délka, frekvence, energie a hybnost. Životnost fotonu je nekonečná, ve smyslu nekonečného poločasu rozpadu, přesto mohou vznikat a zanikat. Foton existuje pouze v pohybu. Má proto nulovou klidovou hmotnost, ale nenulovou energii, definovanou vztahem E = hν, kde h je Planckova konstanta a ν frekvence. Neboť má energii, působí na něj gravitace dle obecné teorie relativity a on sám gravitačně působí na okolí. Tyto jevy byly potvrzeny pozorováním.
Fotony vznikají mnoha způsoby, například vyzářením při přechodu elektronu mezi orbitálními hladinami, či anihilaci. Speciální přístroje jako maser a laser mohou vytvořit koherentní svazek záření.
[editovat] Hybnost fotonu
Příkladem využití hybnosti fotonu může být Sluneční mlýn (Crookesův mlýnek), u nějž je jedna polovina lopatky obarvena černě a druhá leskle. Foton je na černé straně pohlcen a předá lopatce mlýnu energii E=h*f . Na druhé, lesklé, straně se však foton odrazí a tak předá lopatce energii dvakrát větší. Potom se tedy mlýnské kolo začne točit. Jeden foton tak předá hybnost ekvivalentí jeho energii. Z definice hybnosti jako p=m*v , přičemž víme, že energie fotonu je E=h*f , a podle Einsteinovy rovnice ekvivalence hmoty a energie E=m*c² pak dosadíme do původního vzorce p=m*c=h*f/c. Toto je tedy hybnost předaná fotonem slunečnímu mlýnu.