Physique Question #2198

Stanley Jeffs (Genre: mâle, Àge: 70 années) de Cortona sur 8 août 2004 demande:

J'ai été une lecture Feynman et ce qu'il dit semble avoir du sens pour moi, en particulier :
les photons sont des particules
les photons ne voyagent pas dans les vagues
la totalité du spectre électromagnétique est formée des photons et les différences dans diverses parties du spectre sont dues à l'énergie du photon, non sa vitesse.
Dans ce sens, que le mot \ la « énergie \ » le moyen ?

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La réponse

Jess Brewer répondu le 9 août 2004

Les photons sont certainement des particules, mais je ne rappelle pas Feynman disant jamais qu'ils ne voyagent pas dans les vagues. Les photons sont des vagues ET des particules, juste comme les électrons et tout autrement ; leurs propriétés de « particules » se manifestent juste dans différents chemins de leurs propriétés de « vague ». [Rédacteur : La dualité de vague/particules est l'un des concepts les plus durs à visualiser dans la physique moderne. La plupart des physiciens ont des ennuis même avec lui. En fait, vous simplement ne pouvez pas le comprendre avec le bon sens. Il ne semble aucun raisonnable en notre monde humain-mesuré macroscopique. Cela fonctionne seulement au niveau unimaginably petit des atomes et des particules subatomiques. La seule manière qu'il peut comprendre est avec les mathématiques, qui l'expliquent admirablement. Mais il est trop difficile de comprendre les maths à moins que vous ayez quelques cours de physique de niveau d'université. Et égaliser alors, il n'est pas cela facile.]

Votre prochaine affirmation est correcte : le spectre électromagnétique EST l'éventail des énergies de photon, et tous les photons voyagent à la même vitesse (c) dans le vide, indépendamment de leur énergie.

Maintenant à votre vraie question : quelle est l'énergie d'un photon ? La réponse rigoureuse est, « nu de h » -- là où « h » est la constante de Planck, une constante universelle avec des unités d'énergie chronomètre la période et une valeur numérique environ de 6.626 x 10^ {- 34} J-s (ou de 0. --insérer 34 zéros--6626, jolis petits !) et le « nu » est la fréquence du photon en hertz.

Être ainsi wedded la propriété de « particules » d'une énergie quantized (les quanta de lumière peuvent s'appeler des « photons » pour cette raison même) et la propriété de « vague » de la fréquence (qui est assortie à la longueur d'onde -- le produit des deux étant la vitesse de la propagation, c).

Il devient plus intéressant quand nous commençons à parler de la fréquence d'un électron, qui est (nonrelativistically) son énergie cinétique divisée par la constante de Planck's. Mais d'abord vous devez devenir confortable avec l'idée d'une vague (lumière) ayant cette propriété de particules (énergie quantized), si vous pouvez. Si elle donne vous préoccupez, vous n'êtes pas seul. N'importe qui qui réclame ceci semble raisonnable parfait sur le premier essai est se trouvant ou manquant le point.

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