Номер 6, страница 219 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 51. Фотоэффект. Вопросы для самопроверки - номер 6, страница 219.

Условие.

6. Что такое фотон?

Решение.

Фотон (от древнегреческого φῶς, что означает «свет») — это фундаментальная, элементарная частица, которая представляет собой квант (наименьшую, неделимую порцию) электромагнитного поля. Он является переносчиком электромагнитного взаимодействия, что означает, что все электромагнитные явления, включая видимый свет, радиоволны, рентгеновские лучи и другие, являются проявлением потоков фотонов.

Ключевой особенностью фотона является корпускулярно-волновой дуализм. Это означает, что он одновременно проявляет свойства и частицы, и волны. Как частица, фотон может взаимодействовать с другими частицами (например, выбивать электроны из атомов в явлении фотоэффекта), а как волна, он характеризуется частотой и длиной волны и способен к дифракции и интерференции.

Фотон обладает рядом уникальных свойств:
• Он не имеет массы покоя. Из-за этого фотон не может находиться в состоянии покоя и всегда движется со скоростью света.
• В вакууме его скорость постоянна и равна скорости света $c \approx 299\,792\,458$ м/с.
• Он не имеет электрического заряда, то есть является электрически нейтральной частицей.
• Энергия фотона $\text{E}$ прямо пропорциональна его частоте $\nu$ и обратно пропорциональна длине волны $\lambda$. Она вычисляется по формуле Планка: $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$, где $\text{h}$ — постоянная Планка ($ \approx 6.626 \times 10^{-34} $ Дж·с).
• Фотон также обладает импульсом $\text{p}$, который определяется как $p = \frac{h}{\lambda} = \frac{E}{c}$.
• Фотон является бозоном, его спин равен 1.

Таким образом, фотон — это основа нашего понимания света и электромагнетизма в рамках квантовой механики.

Ответ: Фотон — это элементарная частица, квант электромагнитного излучения (включая свет) и переносчик электромагнитного взаимодействия. Он не имеет массы покоя и электрического заряда, движется в вакууме со скоростью света и обладает двойственными свойствами частицы и волны (корпускулярно-волновой дуализм). Его энергия и импульс связаны с частотой (или длиной волны) излучения формулами $E = h\nu$ и $p = h/\lambda$.