Veľkosť fotónu.
november
19 , 2022 V niektorých
svojich článkoch píšem o tom,
že
fotón sa po svojom vyžiarení,
šíri v objeme, alebo na povrchu,
rýchlosťou
svetla sa zväčšujúcej guli. Teda, ak
má dosť času, na šírenie sa, tak
môže dosiahnuť
aj veľkosť zrovnateľnú
s veľkosťou vesmíru.
V súčasnosti si už ale myslím, že toto
nie je pravda. Logickú
úvahu začnime tým, že aký je rozdiel
medzi
jednotlivým fotónom produkovaným
laserom a fotónom produkovaným povedzme
LED
svetlom, ktoré vyžaruje fotóny rovnakej
frekvencie ako ten laser. Dôležité je,
že uvažujeme o jednotlivom fotóne a nie
o lúči svetla, teda
množstve fotónov. Porovnajme si teda
naše dva fotóny, LEDfotón
a LASERfotón.
Energia fotónu je daná jeho frekvenciou
(súčin Planckovej konštanty a
frekvencie), teda naše dva fotóny majú
rovnakú energiu. Hybnosť fotónov je
daná
energiu delenou rýchlosťou svetla, teda aj tá je
u našich fotónov rovnaká.
Fotóny majú všeobecne spin 1. Takže
naše dva fotóny sa nijako
nelíšia, sú
rovnaké. U laseru
môžeme jasne vidieť, že všetky fotóny
letia
približne rovnakým smerom. My síce
vidíme laserový lúč
laserového ukazovátka aj
“z boku“, ale to je dané len
tým, že niektoré fotóny narazili na
molekuly
vzduchu alebo nečistoty vo vzduchu a boli potom
emitované ľubovoľným
smerom. Vo vákuu by sme ale laser „z
boku“ nevideli. Môžeme teda povedať ,
že fotón z laseru sa šíri
jednoznačne
smerovo a NIE všetkými smermi
v rýchlosťou svetla sa
zväčšujúcej
guli. Keďže nás
LEDfotón je zhodný
s LASERfotónom, ako sme už
zistili, musí sa tiež šíriť
jednoznačne smerovo a NIE všetkými
smermi v rýchlosťou
svetla sa zväčšujúcej guli. Aká je ale veľkosť
fotónu ? Dvojštrbinový
experiment nám dokazuje to, že aj keď budeme
na štrbiny strieľať fotóny po jednom, tak ak toto
budeme opakovať veľmi veľa
krát, tak jednotlivé body dopadu
jednotlivých fotónov nám na dopadovej
ploche
za štrbinami, vytvoria inteferenčný obrazec
(musíme ale zabezpečiť, aby fotóny
neinteragovali s prostredím experimentu). Čiže aj
jednotlivé fotóny
interferujú sami so sebou. Toto ale platí len
vtedy, ak vzdialenosť štrbím je
zrovnateľná s vlnovou dĺžkou použitých
fotónov. Pokiaľ je vzdialenosť štrbín
podstatne väčšia, žiadny
„zázrak“ interferencie sa nestane ! Z toho logicky
vyplýva, že veľkosť fotónu
bude rádovo jeho vlnová dĺžka. Takže výsledkom
mojej logickej úvahy v tomto článku je,
že fotón je „obláčik“
energie, ktorý vibruje svojou frekvenciou a veľkosť
tohto
„obláčika“ je rádovo jeho
vlnová dĺžka a šíri / pohybuje sa
jednoznačne smerovo, v smere v ktorom bol
emitovaný. Takáto predstava
vysvetľuje veľmi pekne aj to, že prečo sa
fotóny vysokých energií / frekvencií,
ktoré
majú teda rozmer rádovo
v pikometroch (ionizujúce
žiarenie)správajú
jednoznačne ako častice a prečo sa fotóny
nízkych energií / frekvencií,
ktoré
majú
teda rozmer rádovo
v metroch až kilometroch(rádiové
vlny) chovajú jednoznačne ako vlny. Treba si ešte
uvedomiť, keďže energia fotónu závisí
len od
jeho frekvencie, nemá zmysel hovoriť
o amplitúde jeho kmitov. ![]() |