Khopolo ea Photon
Foton ke e 'ngoe ea likhopolo tsa motheo le tsa bohlokoa ka ho fetisisa fisiks ea sejoale-joale. Karoloana ena ha e bohlokoa feela kutloisisong ea rona ea leseli le motlakase, empa hape le liketsahalong tse 'maloa tse etsahalang bokahohleng. Sehlooho sena se tla hlahloba ka botebo hore na photon ke eng, kutloisiso ea rona ea eona e fetohile joang ha nako e ntse e ea, ts'ebeliso ea eona theknolojing, le hore na khopolo ena e amana joang le likhopolo tse ling tsa 'mele.
Selelekela ho Photon
Ka mantsoe a bonolo, difotone ke dikarolwana tsa motheo tse etsang quanta ya tshimo ya motlakase. Ke tsona tse jarang dikamano tsohle tsa motlakase. Ka mantsoe a bonolo, difotone ke dikarolwana tse hlalosang kamoo lesedi le mahlasedi a mang a motlakase a fetisetswang kateng. Difotone ha di na boima ba ho phomola, mme di dula di tsamaya ka lebelo la lesedi ka hara vacuum.
Khopolo ea photon e ile ea hlahisoa ka lekhetlo la pele ke Albert Einstein ka 1905 pampiring e buang ka phello ea photoelectric. Leha ho le joalo, pele re e tšohla haholoanyane, ho bohlokoa ho utloisisa nalane ea khopolo ea leseli ka bolona.
Histori le Tsoelo-pele ea Kutloisiso ea Leseli
Mehla ea Khale le Maqhubu a Leseli
Pele ho lekholo la bo20 la lilemo, leseli le ne le utloisisoa haholo-holo e le leqhubu. Khopolo-taba ea maqhubu a leseli e tiisitsoe ke liteko tsa Thomas Young mabapi le tšitiso ea leseli mathoasong a lilemo tsa bo-1800. Hamorao James Clerk Maxwell o fane ka motheo o tiileng oa khopolo-taba bakeng sa khopolo-taba ea maqhubu ka lipalo-palo tsa Maxwell, tse bontšitseng hore leseli ke leqhubu la motlakase le hasanang sebakeng.
Tšusumetso ea Photoelectric le ho Hlaha ha Khopolo-taba ea Quantum
Qetellong ea lekholo la bo19 la lilemo le mathoasong a lekholo la bo20 la lilemo, letoto la liteko le ile la senola liketsahalo tse 'maloa tse neng li ke ke tsa hlalosoa ke khopolo-taba ea maqhubu a khale ea leseli. Ketsahalo e 'ngoe e joalo e ne e le phello ea photoelectric, eo ho eona leseli le otlang bokaholimo ba tšepe le bakang ho ntšoa ha lielektrone. Khopolo-taba ea maqhubu a khale e ne e sa khone ho hlalosa hore na ke hobane'ng ha khanya ea maqhubu a itseng feela (kapa a phahameng) e ka baka phello ena.
Ka 1905, Albert Einstein o ile a bontša hore boemo bona bo hlalositsoe hamolemo ke khopolo ea hore leseli le entsoe ka "quanta," kapa likaroloana tse nang le matla a quantized. Einstein o ile a fana ka tlhahiso ea hore matla a likaroloana tsena—a ileng a tsejoa hamorao e le li-photon—a ne a lekana ka ho toba le makhetlo a tsona. Khopolo-taba ena e ile ea fa Einstein Khau ea Nobel ho Fisiks ka 1921.
Bobeli ba Leqhubu la Likaroloana
Hamorao bo-rasaense ba ile ba sibolla hore difotone di na le thepa e bontshang hore di itshwara jwalo ka dikarolwana ditekong tse ding, ha tse ding di bonahala jwalo ka maqhubu. Ketsahalo ena e tsejwa e le duality ya maqhubu-dikarolo.
Bobedi bona ha bo ikgethe ho lesedi feela; dikarolwana tsa dintho tse kang dielektrone le tsona di bontsha thepa ya maqhubu le dikarolwana. Molao-motheo ona wa motheo o hlaloswa ke Khopolo-taba ya Quantum, e ntshetsweng pele ke bo-rasaense ba kenyeletsang Niels Bohr, Louis de Broglie, le Werner Heisenberg.
Lifotone ho Mechanics ea Quantum
Moelelong oa quantum mechanics, photon ke quantum ea tšimo ea electromagnetic. Sena se bolela hore ka tekanyo e nyenyane haholo, mefuta eohle ea masimo a electromagnetic (joalo ka leseli) e lokela ho nkoa e entsoe ka li-unit tsa motheo, tse sa arohaneng tsa matla tse bitsoang li-photon.
Matla \(E\) a photon a lekana ka ho toba le maqhubu \(f\) a leqhubu la motlakase, 'me kamano ena e fanoa ke equation ea Planck:
\[ E = hf \]
Moo \(h\) e leng ntho e sa fetoheng ya Planck. Bolelele ba leqhubu \(\lambda\) ba lesedi le maqhubu a lona le tsona di amana le equation:
\[ c = \lambda f \]
Moo \(c\) e leng lebelo la lesedi ka hara vacuum.
Tšebelisano ea Lifotone le Matter
Lifotone li sebelisana le lintho ka mekhoa e fapaneng, tse tharo tse tloaelehileng haholo ke ho monya, ho ntša le ho hasanya.
1. Ho monya: Ha photon e monngoa ke athomo kapa molek'hule, matla a photon a sebelisoa ho phahamisa boemo ba matla a elektrone ka har'a athomo kapa molek'hule eo. Ts'ebetso ena ke motheo oa liketsahalo tse ngata, ho kenyeletsoa photosynthesis le photoelectricity.
2. Ho ntšoa ha ntho: Ts'ebetso ena e fapane le ho monngoa ha ntho. Mona, athomo kapa molek'hule e thabileng e ka khutlela boemong bo tlase ba matla ka ho ntša photon. Ho ntšoa ha ntho ena ho ka etsahala ka tšohanyetso kapa ka mokhoa o hlasimolohileng.
3. Ho hasanya: Nakong ea ho hasanya, li-photon li sitisoa ke likaroloana 'me li fetola tsela eo li tsamaeang ka eona, empa li lula li le boemong bo tšoanang ba 'mele. Ho na le mefuta e 'meli e meholo ea ho hasanya: elastic (joalo ka ho hasanya ha Rayleigh) le inelastic (joalo ka phello ea Compton).
Litšebeliso tsa Theknoloji ea Photon
Tsoelo-pele kutloisisong ea rona ea li-photon e lebisitse tsoelo-peleng e 'maloa ea theknoloji, ho tloha ho tse bonolo haholo ho isa ho tse rarahaneng haholo.
Lisebelisoa tsa Elektroniki tsa Optical le Fiber Optics
Kutloisiso ea li-photon ke motheo oa theknoloji ea fiber optic, e sebelisoang haholo likhokahanong tsa mohala le tsa inthanete. Tsamaisong ena, matšoao a khanya a potlakileng haholo a sebelisoa ho fetisa data, a nkela matšoao a elektroniki sebaka ka likhoele tsa koporo tse tloaelehileng. Theknoloji ena e nolofalletsa phetiso ea data ka lebelo le phahameng haholo le libakeng tse telele ka tšitiso e fokolang.
Laser
Lesedi (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ke sesebediswa se hlahisang lesedi le kopaneng haholo le le tataisang ka ho sebedisa tshebedisano ya difotone le dintho ka ho hlahisa kgase e susumeditsweng. Dilasedi di na le mefuta e mengata ya ditshebediso, ho kenyeletswa meriana, tlhahiso, dipatlisiso tsa mahlale le dikgokahano tsa mehala.
Liphanele tsa Letsatsi
Lifotone tse tsoang letsatsing li sebelisoa liphanele tsa letsatsi ho hlahisa motlakase. Ha lifotone li monngoa ke thepa ea semiconductor liseleng tsa letsatsi, li tsosa lielektrone, li etsa motlakase. Theknoloji ena e bohlokoa haholo mehleng ea matla a nchafatsoang.
Spectroscopy
Spectroscopy ke mokhoa o sebelisoang ho sekaseka sebopeho sa thepa ho latela bongata ba khanya eo li e ntšang. Mokhoa ona o thusa haholo k'hemistri, bolepi ba linaleli le fisiks ho fumana sebopeho le litšobotsi tsa thepa e fapaneng.
Qetello
Khopolo ea photon e fetotse kutloisiso ea rona ea bokahohle. Ho tloha ho utloisiseng leseli e le leqhubu la khale ho ea ho le talima e le karoloana ea quantum, leeto lena la khopolo-taba le bontša tsoelo-pele e tsotehang ea saense. Li-photon li bapala karolo ea bohlokoa liketsahalong tse ngata tsa 'mele tsa sejoale-joale le mahlale, li susumetsa ntho e' ngoe le e 'ngoe ho tloha puisanong ho ea ho matla a nchafatsoang.
Kutloisiso ea rona ea li-photon e boetse e bula tsela bakeng sa lipatlisiso tse ling libakeng tse kang quantum computing le quantum teleportation, tse nang le monyetla oa ho fetola tsela eo re sebelisanang le lefats'e ka eona nakong e tlang. Ha theknoloji le khopolo-taba li ntse li tsoela pele, li-photon li ntse li le setsi sa bohlokoa fisiks, li tšepisa lintho tse ling tse thabisang le lits'ebetso nakong e tlang.
