Фотоны демонстрируют то, что известно как «дуальность волна-частица», что означает, что в некотором смысле свет ведет себя как волна (в том смысле, что он преломляет и может накладываться на другой свет) и другими способами как частица (в том смысле, что она несет и может переносить импульс). Несмотря на то, что фотон не имеет массы (свойство волн), первые физики обнаружили, что фотоны, попадая в металл может вытеснять электроны (свойство частиц) в так называемом фотоэлектрическом эффект.
Определите частоту света по его длине волны. Частота (f) и длина волны (d) связаны уравнением f = c / d, где c - скорость света (приблизительно 2,99 x 10 ^ 8 метров в секунду). Конкретный желтый свет может иметь длину волны 570 нанометров, следовательно, (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Частота желтого света составляет 5,24 x 10 ^ 14 Гц.
Определите энергию света, используя постоянную Планка (h) и частоту частицы. Энергия (E) фотона связана с постоянной Планка и частотой фотона (f) уравнением E = hf. Постоянная Планка составляет примерно 6,626 x 10 ^ -34 м ^ 2 килограммов в секунду. В этом примере (6,626 x 10 ^ -34) x (5,24 x 10 ^ 14) = 3,47 x 10 ^ -19. Энергия этого желтого света составляет 3,47 x 10 ^ -19 Джоулей.
Разделите энергию фотона на скорость света. В этом примере (3,47 x 10 ^ -19) / (2,99 x 10 ^ 8) = 1,16 x 10 ^ -27. Импульс фотона составляет 1,16 x 10 ^ -27 килограмм-метров в секунду.