Is foton 'n elektron: alles wat u moet weet


'n Foton is 'n massalose deeltjie wat nie massa vertoon nie, maar energie dra terwyl die elektrone 'n negatief gelaaide deeltjie is wat 'n mate van massa het. Kom ons bespreek of foton 'n elektron is.

Alhoewel foton gegenereer word as die elektrone energie uitstraal terwyl hulle van hoër na laer energievlakke oorgaan en die energie in die vorm van fotone weggee, is die foton nie 'n elektron nie, maar dit kan energie aan die elektron hef.

Kan 'n foton 'n elektron word?

'n Foton kan beslis nie 'n elektron word nie maar dit kan energie aan die elektron verskaf om van laer na hoër energievlakke te spring.

As die energie van die foton groter is as die ionisasie-energie van die atoom, kan die invallende foton die aantrekkingskrag tussen die elektron en kern van 'n atoom breek en die elektron vrylik vrystel.

Die verlies van die elektron van die atoom produseer die ioon en daarom word dit die ionisasieproses genoem. Die foton gee slegs die energie aan hierdie ontsnappende elektron oor, maar dit is nie waar dat 'n foton in 'n elektron omgeskakel word nie.

Is elektrone gemaak van fotone?

Daar word gesê dat die hoëfrekwensiefoton tydens die Oerknal ontstaan ​​het in die vorming van elektrone en plasma van kwarke en gluone.

Die elektrone wat die elektromagnetiese veld produseer, straal fotone uit en gee die energie wat deur die veld verkry word weg. Die fotone word geskep deur die energie van die elektron. Soos die elektrone die energie ontvang, toon hulle elektroniese oorgange wat die ekstra energie uitstraal.

Die lig in die heelal word gesien as gevolg van die fotone wat in die elektromagnetiese golwe beweeg wat die pakket energie dra. Dit is as gevolg van die splyting- en samesmeltingsreaksie wat deur die elektrone gesien word.

Is foton kleiner as 'n elektron?

Die rusmassa van 'n foton is nul maar dit beweeg met 'n spoed gelykstaande aan die spoed van lig terwyl die rusmassa van 'n elektron 9.1* 10 is-31k

'n Fotonwese is 'n massalose deeltjie wat met 'n hoë snelheid beweeg, en inteendeel, die spoed van die elektron is laag in vergelyking met die foton wat met groot energie voortplant.

Die de Broglie-golflengte van die foton is

Die D'Broglie-golflengte van die elektron as die snelheid dan ongeveer 0.9c is

Die golflengte van die elektron verskil gebaseer op die atoomkonfigurasie en die energie wat deur die elektron verkry word. Hoe groter die grootte van die atoom, hoe kleiner is sy golflengte.

Daar word gevind dat die golflengte van die elektron kleiner is as die foton. Dit is te wyte aan die feit dat die elektron groter as 'n foton is.

Word foton deur 'n elektron vrygestel?

Die elektrone reageer ook met die kwarkdeeltjies om protone en neutrone te produseer

'n Foton word deur die elektron weggegee terwyl dit van die hoër energievlak na die laer energietoestand spring, wat sy energie gee aan die foton wat uitgestraal word.

Die golflengte van die foton wat uitgestraal word, word met behulp van die formule bereken

waar R Rydberg se konstante is, Z is atoomnr. en n1 en n2 is die orbitaalgetalle waarin die oorgang plaasvind.

Kan 'n vrye elektron 'n foton uitstraal?

'n Vrye elektron kan 'n foton uitstraal as die elektron die energie in een of ander vorm absorbeer.

Hierdie elektron kan met 'n ander deeltjie bind aangesien dit in vrye lukrake beweging is en die foton kan uitstraal. Wanneer dit met 'n ander geaktiveerde deeltjie reageer, ontvang dit die ekstra energie wat in die vorm van 'n foton uitgestraal word.

As die foton heeltemal met die vrye elektron bind, kan die spoed van die elektron gelyk word aan die spoed van lig.

Foton- en elektroninteraksie

'n Foton het 'p' en 'E' en as dit met 'n elektron reageer, kry ons 'n Compton-verstrooiingseffek. Aangesien die inkomende foton met golflengte λ op die elektron inval, word die deel van sy energie aan die elektron gegee en word dit met lae energie teruggestrooi en sodoende sy golflengte vergroot.

is foton 'n elektron
Compton verstrooiing

Dit is 'n tipe onelastiese verstrooiing omdat die golflengte van die lig wat inval van die verstrooide lig verskil en ook die energie verminder. Hierdie verandering in golflengte word deur die vergelyking gegee

waar θ 'n hoek is wat deur die verstrooide deeltjie gemaak word.

Tweedens kan die fotonelektroninteraksie ook in die foto-elektriese effek gesien word. Hierdie effek vind plaas wanneer die hoogs bekragtigde fotone in die groep atome inval.

As die elektron verkry energie groter as die binding daarvan energie dan sal dit dit van die binneste dop van die atoom ontwrig. Dit word nou 'n foto-elektron genoem.

Foto-elektriese effek; Beeldkrediet: Wikipedia

Die kinetiese energie wat deur die uitgestraalde foto-elektron verkry word, is gelyk aan die energie van die foton minus die bindingsenergie van die uitgestraalde elektron. Die vrystelling van elektrone vanaf die binneste dop van 'n atoom skep 'n leë spasie in die dop wat gevul word deur die elektron in die nabygeleë dop.

Die oorgang van 'n elektron van hoër- na laer-energie-baan impliseer dat die energie van die elektron verminder moet word en hierdie energie word uitgestraal wat die foton weggee wat die x-strale produseer.

Foton en elektron verskil

Foton is 'n massalose energiekwanta, sy rusmassa is nul terwyl 'n elektron 'n massa van het

. Die fotone beweeg teen die spoed van lig terwyl dit onmoontlik is vir elektrone om met die spoed van lig te beweeg.

Foton het geen lading nie terwyl elektron wat ons weet negatief gelaai is. Foton toon meer golfkarakters terwyl elektron meer van die partikel eienskappe toon.

Foton is 'n pakket van energie en kry massa wat gelyk is aan E/c2 aangesien dit met die spoed van lig beweeg en energie en momentum het. Die energie van die foton word in massa omgeskakel terwyl dit met die spoed van lig voortplant, daarom word gevind dat dit ook deeltjiegedrag vertoon.

Foton en elektron golflengte

Die spoed van die deeltjie is direk eweredig aan sy golflengte deur die vergelyking, v=fλ dienooreenkomstig moet die golflengte van die foton meer as die elektron wees.

As die foton en elektron albei die energie van 1ev het, wat sal die verskil in die golflengte van beide wees, laat ons dieselfde bereken en verstaan.

Die foton beweeg met die spoed van lig dus kan die energie van die foton gemeet word deur die vergelyking,

E=pc want die energie van 'n foton is slegs te wyte aan momentumterm.

Verder kan ons skryf,

Waar h Planck se konstante is, c is spoed, en λp is die golflengte van die foton.

Gevolglik, op grond hiervan kan ons die golflengte van die foton as meet

Kom ons vind nou die golflengte van 'n elektron met energie 1eV.

Die energie van die elektron is

Aangesien golflengte van die elektron gevind kan word met behulp van formule

Daarom word die gevolgtrekking gemaak dat die golflengte van die foton groter is as dié van 'n elektron.

Foton- en elektronmassa

Die foton het egter die momentum dat dit 'n massalose hoeveelheid energie is. Volgens die relativistiese teorie is die energie wat die foton besit E=pc as gevolg van die momentum en wanneer dit in beweging is, is die massa van die foton gelykstaande aan E/c2

Die massa van die elektron verander wanneer dit in beweging is met behulp van kinetiese energie. Die relativistiese massa van die elektron in beweging is

waar

Die massa van elektron is bereken deur die Rydberg-konstante te gebruik

waar α 'n fyn struktuurkonstante is, gemeet vanaf die spektroskopie

Dus kry ons die rusmassa van elektron deur hierdie vergelyking te gebruik

word gevind as 9.1*10-31kg

Foton- en elektronenergie

Die energie van enige deeltjie is direk verwant aan die frekwensie van sy voorkoms en word gegee deur

E=hγ

Waar h 'n Planck se konstante is en γ 'n frekwensie is.

γ=v/λ

Aangesien die spoed van die foton gelyk is aan c, dan

E=h/cλ

Afhangende van die golflengte van die lig, kan ons die energie bepaal wat geassosieer word met die foton wat die lig uitstraal.

Die energie van die elektron wissel na gelang van die energie wat die elektron aangryp om die oorgang na 'n hoër energievlak te maak of die totale energie word weggegee om 'n laer energietoestand as die bestaande een te beset.

Die momentum van die deeltjie bly behoue ​​en die energie van die elektron kan met die formule E=p bereken word2/2m. Soos die elektron van een vlak na 'n ander spring, kan die energie wat verloor of verkry word, bereken word deur die variasie in die frekwensie van die elektron te ken ΔE=hγΔ

Wat is die verhouding van die golflengte van elektron en foton?

Die golflengte van elektron is λe=h/√2m/E terwyl die verhouding van foton h/√2m/E is

Die verhouding van die golflengte van elektron en foton is gelyk aan die vierkantswortel van totale energie met twee keer die massa van die elektron keer die omgekeerde van die spoed van die foton.

Wat is die golflengte van die elektron met die energie van 0.511MeV?

Gegee: E=0.511MeV

m=9.1*10-31kg

Ons het,

Die golflengte van die elektron is 1.72pm.

Afsluiting-

Die fotone is die pakkette energie wat in die elektromagnetiese golf beweeg terwyl die elektron 'n dualiteit in die natuur toon en 'n massa het. Die oorgang van die elektron van hoër na laer energievlakke gee die foton uit wat die ekstra energie dra wat deur die elektron uitgestraal word.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings