Вопрос 2. Фотон. Его энергия и импульс

Порция светового излучения – квант света – обладает корпускулярными свойствами и может рассматриваться как элементарная частица, называемая фотонам. Фотоны являются носителями свойств ЭМП, чем выше частота излучения, тем сильнее проявляются корпускулярные (или квантовые) свойства света.

Световые частицы – фотоны – обладают энергией

(5)

Согласно соотношению Эйнштейна

(6)

(7)

Масса фотона определяется из (6) и (7) – это масса движущегося фотона, т.к. в состоянии покоя фотон не существует. Скорость движения фотона равна скорости света м/с. Найдем импульс фотона:

т.к. ,

то ,

но (8)

То, что экспериментально подтверждено открытием светового давления. Если свет монохроматический, то все фотоны в этом случае имеют одинаковые W, m и р.

Фотоны возникают при переходах атомов, молекул, ионов и атомных ядер из возбужденных энергетических состояний в состояния с меньшей энергией.

Фотоны излучаются также при ускорении и торможении заряженных частиц при расходах некоторых частиц и уничтожении пары электрон – протон.

Процесс поглощения света веществом сводится к тому, что фотоны целиком передают свою энергию частицам вещества. Процесс поглощения света рассматривается в квантовой физике как дискретный и во времени, и в пространстве.