Photon
Das Photon ist ein kleines, masseloses Teilchen und Bestandteil des Lichtes.
Es hat den Spin 1H, gehört zu den Bosonen und damit zu den Vermittlern von Kräften zwischen den Materieteilchen, den Fermionen. Durch Photonen finden elektromagnetische Wechselwirkungen statt, es ist dabei Austauschteilchen für die Energie. Typisch für das Photon ist dessen Quantelung, d.h. ein Photon bewegt sich, ohne seinen Energiebetrag zu ändern. Es entsteht entweder als Ganzes oder seine Energie ist völlig umgewandelt worden, das Photon ist dann aber verschwunden. In der Formel E = h * ν stellt h das Plancksche Wirkungsquantum dar und ν die Frequenz des Lichtes, wobei h = 6,626.069.57*10-34 J*s[1] eine Konstante ist. Je höher die Frequenz ist, desto höher ist die Energie E des Photons.
Die Photonen gelten als die kleinsten Bestandteile elektromagnetischer Strahlung bzw. elektromagnetischer Wellen. Sie bewegen sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit c = 299.792.458 m/s. Im Jahr 1886 konnte Heinrich Hertz den Einfluss von Ultraviolettstrahlung (UV) auf die Metalloberflächen in einer Funkenstrecke demonstrieren.[2] Auch Albert Einstein hat mit seiner Lichtquantenhypothese von 1905 zur weiteren Forschung beigetragen.
Die Erzeugung von Photonen findet z.B. auch bei manchen Quantensprüngen eines Elektrons von einem Orbital (Energiezustand) innerhalb des Atoms zu einem anderen statt. Dies erklärt die Lichteffekte bei einigen chemischen Reaktionen.
Bekanntester Detektor zum Nachweis von einzelnen Photonen ist die Photodiode. Deren Funktion beruht auf dem Compton-Effekt, bei dem ein äußeres Elektron per Photon aus der Atomhülle gelöst wird.
1 Herkömmliche Modelle
Photonen sollen sich nach früheren Vorstellungen wie Schall in einem Medium - hier Äther - bewegen. Dieses Modell gilt ebenso wissenschaftlich als überholt wie das Atommodell, in denen sich die Elektronen auf kreisförmigen Bahnen bewegen.
2 Einzelnachweise und Anmerkungen
- ↑ Joulesekunde
- ↑ H. Hertz: Ueber einen Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung. In: Annalen der Physik und Chemie. 267, Nr. 8, 1887, S. 983–1000, doi:10.1002/andp.18872670827.
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