فوتون ها: رفتاری مانند ذرات امواج نوری -فصل سی و هشتم فیزیک دانشگاهی – ویرایش سیزدهم

تالیف : راجر فریدمن – هیو یانگ در فصل32 دیدیم که چگونه ماکسول و هرتز و دیگران پایه های این نظریه را که نور موج الکترومغناطیسی است استحکام بخشیدند. تداخل، پراش و قطبش که در فصول 36و35 مورد بحث قرار گرفتند ماهیت موجی نور را نشان دادند. وقتی که نگاهی دقیق تر به پدیده های گسیل، جذب و پراکنش تابش های الکترومغناطیسی بیندازیم، جنبه های گوناگونی از نور را در خواهیم یافت . میبینیم که انرژی موج الکترومغناطیسی ،کوانتیده است؛ و به صورت بسته هائی شبه ذره با انرژی مشخص موسوم به فوتون یا کوانتمی گسیل یا جذب می گردند. انرژی یک فوتون منفرد متناسب با بسامد تابش است. در خواهیم یافت که نور و دیگر جلوه های تابش الکترومغناطیسی طبیعت دوگانه موج- ذره دارند؛ نور گاهی مانند امواج و گاهی مانند ذرات عمل می کند. بطوریکه پدیده های تداخل و پراش ماهیتی موجی دارند درحالی که گسیل و جذب فوتون ها ماهیتی ذره ای دارند. این تفسیر پایه ای از نور ما را در فصل بعد به تغییر دیدگاه ما از طبیعت ماده رهنمون خواهد شد. اهداف آموزشی این فصل با مطالعه این فصل خواهید آموخت: • چگونه در باره اثرات فوتو الکتریک اشعه ایکس که راهی برای تفسیر بنیادین ماهیت نور است تحقیق کنید • چگونه نظریه فوتونی انیشتین از نور اثرات فوتو الکتریک را توجیه می کند؟ • چگونه آزمایشات با اشعه ایکس و گاما تصویر فوتونی نور را تائید کرد؟ • چگونه نظریه موجی و ذره ای نور مکمل یکدیگرند؟ • چگونه اصل عدم قطعیت هایزنبرگ مرزهای اساسی اینکه چه چیزی قابل اندازه گیری است را تعیین می کند؟ حق تکثیر: این فصل از کتاب توسط ارسال کننده از متن اصلی اتکلیسی ترحمه شذه و مطالعه آن برای عموم دانش پژوهان آزاد است