빛은 파동입니까 아니면 입자입니까? Paul Dirac이 1928 년에 상대 론적 파동 함수 방정식을 도입했을 때 보여준 것처럼 이는 동시에, 그리고 실제로 전자에서도 마찬가지입니다. 밝혀진 바와 같이, 빛과 물질 (물질 우주를 구성하는 거의 모든 것)은 파동 특성을 가진 입자 인 퀀 타로 구성됩니다.
이 놀라운 (당시) 결론으로가는 길의 주요 랜드 마크는 1887 년 하인리히 헤르츠 (Heinrich Hertz)가 광전 효과를 발견 한 것입니다. 아인슈타인은이를 1905 년 양자 이론의 관점에서 설명했고, 그 이후로 물리학 자들은 빛이 입자, 그것은 특징적인 파장과 주파수를 가진 입자이며, 이러한 양은 빛의 에너지 또는 방사능.
에너지에 대한 Max Planck 관련 광자 파장
파장 변환기 방정식은 양자 이론의 아버지 인 독일 물리학 자 Max Planck에서 나왔습니다. 1900 년경, 그는 모든 입사 방사선을 흡수하는 몸인 흑체에서 방출되는 방사선을 연구하면서 양자 개념을 도입했습니다.
양자는 왜 그러한 물체가 고전 이론에 의해 예측 된 자외선보다는 전자기 스펙트럼의 중간에서 방사를 방출하는 이유를 설명하는 데 도움이되었습니다.
플랑크의 설명은 빛이 퀀타 또는 광자, 그리고 에너지는 우주의 배수 인 이산 값만을 가질 수 있습니다. 일정한. 플랑크 상수라고하는 상수는 문자로 표시됩니다.h이며 값은 6.63 × 10입니다.-34 미디엄2 kg / s 또는 동등하게 6.63 × 10-34 줄-초.
플랑크는 광자의 에너지가이자형, 빈도의 곱으로 항상 그리스 문자 nu (ν) 및이 새로운 상수. 수학적 용어로 :이자형 = hν.
빛은 파동 현상이므로 그리스 문자 람다 (람다)로 표시되는 파장으로 플랑크 방정식을 표현할 수 있습니다.λ), 모든 파동에 대해 전송 속도는 주파수에 파장을 곱한 값과 같습니다. 빛의 속도는 일정하기 때문에씨, 플랑크의 방정식은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
E = \ frac {hc} {λ}
파장 대 에너지 변환 방정식
플랑크 방정식의 간단한 재 배열은 방사선의 에너지를 알고 있다고 가정하고 모든 방사선에 대한 즉각적인 파장 계산기를 제공합니다. 파장 공식은 다음과 같습니다.
λ = \ frac {hc} {E}
양자 모두h과씨그래서 파장 대 에너지 변환 방정식은 기본적으로 파장이 에너지의 역에 비례한다고 말합니다. 즉, 스펙트럼의 빨간색 끝쪽으로 향하는 빛인 장파장 방사는 스펙트럼의 보라색 끝 부분에있는 단파장 빛보다 에너지가 적습니다.
단위를 똑바로 유지
물리학 자들은 다양한 단위로 양자 에너지를 측정합니다. SI 시스템에서 가장 일반적인 에너지 단위는 줄이지 만 양자 수준에서 발생하는 프로세스에 비해 너무 큽니다. 전자 볼트 (eV)는 더 편리한 단위입니다. 1 볼트의 전위차를 통해 단일 전자를 가속하는 데 필요한 에너지이며 1.6 × 10과 같습니다.-19 줄.
가장 일반적인 파장 단위는 Ångstroms (Å)이며, 여기서 1Å = 10-10 미디엄. 전자 볼트 단위의 양자 에너지를 알고 있다면 옹스트롬 또는 미터 단위의 파장을 얻는 가장 쉬운 방법은 먼저 에너지를 줄로 변환하는 것입니다. 그런 다음 플랑크 방정식에 직접 연결하고 6.63 × 10을 사용할 수 있습니다.-34 미디엄2 플랑크 상수에 대한 kg / s (h) 및 3 × 108 광속의 경우 m / s (씨), 파장을 계산할 수 있습니다.