Свойства фотона как элементарной частицы

Элементарные частицы - это частицы, из которых состоит вся материя. Они являются неразложимыми, то есть состоят только из себя и не имеют составляющих.

Инструкция

1. Элементарная частица - это обобщающее название для группы мельчайших частиц, составляющих материю. К ним относится фотон, являющийся квантом электромагнитного излучения. Квантом называется наименьшее возможное и неделимое количество энергии отданной или принятой электроном. Существование элементарных частиц является одним из важнейших постулатов физике, а проверка этого постулата на правдивость - одной из первейших задач.
2. На существовании фотонов основывается множество физических теорий, начиная от квантовых и заканчивая ядерными. Квантовая электродинамика объясняет взаимодействие между фотонами, позитронами и электронами. Она рассматривает процесс передачи электромагнитной энергии между частицами, как процесс передачи виртуальными частицами. Виртуальные частицы - это находящиеся в промежуточных состояниях и не подвергающиеся обычным соотношениям между массой, энергией и импульсом.
3. Фотон является непрерывно движущейся со скоростью света частицей электромагнитного поля, которую нельзя остановить. Фотон либо движется со скоростью света, либо вообще не существует. Фотону присущи и корпускулярные и волновые свойства, он обладает нулевой массой покоя и имеет импульс, что доказано наличием светового давления. Фотон способен участвовать в сильных ядерных взаимодействиях, которые относятся к квантовой хромодинамике и основываются на цветовом заряде.
4. Ученый-физик Джеймс Максвелл пришел к выводу, что свет, что бы преодолеть препятствие, должен обладать давлением. Квантовая теория объясняет наличие у света давления как передачу фотонами своего импульса молекулам или атомам вещества. Свет оказывает давление на отражающие и поглощающие его тела, что объясняет отклонение хвостов комет, пролетающих вблизи солнца. Часть их света передается свету, а часть поглощается, за счет чего происходит видимое отклонение.
5. Корпускулярно-волновой дуализм. Этот физический принцип утверждает, что любой объект природы может обладать и свойствами волны, и свойствами частицы. Впервые корпускулярно-волновой дуализм был обнаружен при экспериментами со свойствами света, ведущего себя, в зависимости от условий либо электромагнитная волна либо как дискретная частица. К фотону дуализм стал применим после открытия эффекта Комптона, который выяснил, что при прохождении рентгеновских лучей через вещество, длина волны рассеянного излучения увеличивается по сравнению с длиной волны падающего излучения. Фотон проявляет корпускулярные свойства при воздействии с веществом и волновые свойства при распространении.