Квантовая теория излучения .Фотоны
Многие процессы взаимодействия излучения с веществом можно объяснить с помощью
простой модели, в которой плоская монохроматическая волна с частотой n и
направлением распространения
описывается как поток световых квантов
- фотонов - безмассовых частиц, движущихся в вакууме со скоростью
света c.
Согласно Эйнштейну, который первым в 1905 г. осознал реальность
световых квантов, энергия и импульс фотона определяются формулами
|
E = (h/2p) w, |
®
p
|
= |
(h/2p) w
c
|
|
®
n
|
. |
| (3) |
Термин "фотон" (от греческого jo to s - свет)
был введен Дж. Льюисом в 1926 г.
Представление о фотонах позволяет описать увеличение (и уменьшение)
энергии электромагнитного поля на один квант (h/2p)w как рождение
(уничтожение) фотона.
Для того, чтобы полностью описать фотон, кроме частоты и направления
распространения нужно указать еще его состояние поляризации. В курсе
элементарной физики этот параметр не рассматривается.
Если плоская монохроматическая волна имеет интенсивность I, то ей
соответствует поток фотонов с плотностью
Концентрация фотонов n (число фотонов в единице объема) в таком потоке
равна
Для излучения Солнца на орбите Земли
n ~ 2,1·1013м-3.
|
