Hva i huleste i fotoner?

[Karl Sykes]

Jeg hører stadig ordet foton nevnt rundt omkring, men hva i huleste er et foton? Jeg har googlet rundt, men har ikke funnet noe som har hjulpet meg forstå.

Håper virkelig det er noen som kan svare meg på dette, ellers vet jeg ikke om jeg får sove i natt!

[ZerothLaw]

Et foton er veldig enkelt forklart en energikvante, det vil si en liten "bit" ren energi. Vet ikke hvordan jeg skal forklare det enklere

[L4r5]

Enda enklere: Det er en "lyspartikkel".

[olealX]

Skal ikke love at svaret mitt er helt rett, men tror det.

 

Et foton er en slags elementærpartikkel uten masse (siden den ikke har masse er det vel ikke en partikkel?). Det er denne "partikkelen" som bygger opp elektromagnetiske bølger (Radiobølger, mikrobølger, infrarød stråling, lys, ultrafiolett stråling, røntgenstråling og gammastråling). Siden den ikke har masse, vil den bevege seg med lysets hastighet.

Endret 8. november 2013 av olealX

[hean]

Foton frigjøres ved at elektroner hopper til baner med lavere energi (lengre) inn... energiforskjellen som elektronet mister frigjøres som ett foton, som andre sier her er det lys.

Endret 8. november 2013 av Nasciboy

[Zeph]

[SeaLion]

Foton frigjøres ved at elektroner hopper til baner med lavere energi (lengre) inn... energiforskjellen som elektronet mister frigjøres som ett foton, som andre sier her er det lys.

 

Et sånt elektronhopp kalles et kvantesprang (dette er den opprinnelige betydningen av ordet kvantesprang). Når et atom absorberer et foton (som også kallet et kvant), så er dette nok energi til å skyve et elektron opp/ut til et høyere energinivå i atomet. Når et sånt elektron faller tilbake/ned/innover i atomet så frigjøres differanseenergien som et energikvant, en knøttliten energipakke. Et sånt energikvant (eller bare kvant) kalles vanligvis for et foton.

 

Fotoner (bittesmå energipakker) har en dobbeltnatur, de er både partikler og bølger samtidig. Også elektroner har en sånn dobbeltnatur, noe som ble avslørt i det såkalte dobbeltspalteeksperimentet:

 

Alt etter hva slags atomtype (grunnstoff) som sendte ut fotonet, så blir energimengden forskjellig. Høyenergifotoner får høy bølgefrekvens og dermed kort bølgelengde, det mest energirike lyset kalles gammastråling. Dette kan trenge gjennom det meste. Det minst energirike lyset får en lav bølgefrekvens og dermed lange bølgelengder (lyshastigheten er den samme for alle typer fotoner), det minst energirike lyset kalles radiobølger. Et sted mellom disse ytterpunktene har fotonene frekvenser/bølgelengder som er registrerbare for våre øyne, dette frekvensområdet kalles derfor synlig lys. Men selv lys utenfor dette området er i bunn og grunn bare andre former for lys (også kalt elektromagnetisk stråling, EMS).

 

 

Fotonene eksisterer som nevnt en i slags kvantemekanisk dobbeltnatur, de er bølger (med frekvens) og partikler samtidig. Som partikler er de i utgangspunktet masseløse (man sier de har null i hvilemasse), det er derfor de kan ferdes i lysets hastighet i vakuum. Men når de beveger seg i lyshastigheten, så oppnår de faktisk en slags mikroskopisk masse.

 

Fordi fotoner har null i hvilemasse, så vil de i utgangspunktet ikke bli avbøyd av kratig gravitasjon (tyngdekraft), men fordi kraftig gravitasjon endrer strukturen på selve rommet og "krummer rommet", så vil fotonene følge romkrummingen og dermed bli avbøyd likevel. Dette fenomenet kalles gravitasjonslinsing. Astronomer kan bruke nærmereliggende massive objekter som lyssamlingslinser som gjør at de kan observere fjernere objekter som egentlig er for lyssvake for å bli observert direkte. Gravitasjonslinsene fungerer altså som en slags naturlig kikkert eller lupe.

Endret 9. november 2013 av SeaLion

[-trygve]

Bare litt småpirk...

Fotoner (bittesmå energipakker) har en dobbeltnatur, de er både partikler og bølger samtidig.

Det riktigste er nok å si at fotoner er verken partikler eller bølger, men et kvantemekanisk objekt som vi mennesker med en intuisjon vel fundert i klassisk fysikk trenger både partikkelegenskaper og bølgeegenskaper for å kunne beskrive.

Alt etter hva slags atomtype (grunnstoff) som sendte ut fotonet, så blir energimengden forskjellig. Høyenergifotoner får høy bølgefrekvens og dermed kort bølgelengde, det mest energirike lyset kalles gammastråling.

Bare for å rydde unna en potensiell misforståelse. Energiovergangene til elektroner er en av flere måter fotoner kan sendes ut på. Fotoner som sendes ut på den måten vil stort sett være i eller nær det synlige spekteret, men kan noen ganger snike seg over i røntgenområdet (typisk innfanging av et fritt elektron til innerste elektronskall i et tungt atom). Fotoner kan også sendes ut når en kjerne de-eksiterer; da får vi gamma stråling. Det vil også sendes ut fotoner hver gang en ladd partikkel akselereres. For eksempel sendes radiobølger ut ved å la det gå en AC-strøm med passe frekvens i et metallstykke slik at elektronene blir akselerert frem og tilbake. Røntgen- og gamma-stråling kan produseres ved å sende energirike elektroner gjennom et magnetfelt eller materiale der de vil akselereres i det elektriske feltet nær kjernen til enkeltatomer.

Fordi fotoner har null i hvilemasse, så vil de i utgangspunktet ikke bli avbøyd av kratig gravitasjon (tyngdekraft), [...]

Jo, fotoner påvirkes av tyngdekraften. Punktum. Tyngdekraft virker på all energi, ikke bare på masse. Det at tyngdekraft bare virker på masse er noe som henger igjen fra Newtons gravitasjonteori, som har vist seg å bare være en god tilnærming. Det er riktig det du skriver om at Einstein beskriver tyngdekraften ved at rom-tiden krummes, men Feynman viste at den generelle relativitetsteorien er ekvivalent med en teori der tyngdekraften formidles av partikler¹ (gravitoner) på samme måte som elektromagnetisme (fotoner).

 

¹Dette høres ut som en kvantegravitasjons-teori, og det er nesten det også. For de innvidde kan jeg legge til at Feynman sin formulering fungerer fint på tre-nivå, men loopdiagrammer gir ikke-renormaliserbare divergenser.

[hean]

 

Et sånt elektronhopp kalles et kvantesprang (dette er den opprinnelige betydningen av ordet kvantesprang). Når et atom absorberer et foton (som også kallet et kvant), så er dette nok energi til å skyve et elektron opp/ut til et høyere energinivå i atomet. Når et sånt elektron faller tilbake/ned/innover i atomet så frigjøres differanseenergien som et energikvant, en knøttliten energipakke. Et sånt energikvant (eller bare kvant) kalles vanligvis for et foton.

 

Fotoner (bittesmå energipakker) har en dobbeltnatur, de er både partikler og bølger samtidig. Også elektroner har en sånn dobbeltnatur, noe som ble avslørt i det såkalte dobbeltspalteeksperimentet:

 

Alt etter hva slags atomtype (grunnstoff) som sendte ut fotonet, så blir energimengden forskjellig. Høyenergifotoner får høy bølgefrekvens og dermed kort bølgelengde, det mest energirike lyset kalles gammastråling. Dette kan trenge gjennom det meste. Det minst energirike lyset får en lav bølgefrekvens og dermed lange bølgelengder (lyshastigheten er den samme for alle typer fotoner), det minst energirike lyset kalles radiobølger. Et sted mellom disse ytterpunktene har fotonene frekvenser/bølgelengder som er registrerbare for våre øyne, dette frekvensområdet kalles derfor synlig lys. Men selv lys utenfor dette området er i bunn og grunn bare andre former for lys (også kalt elektromagnetisk stråling, EMS).

 

 

Fotonene eksisterer som nevnt en i slags kvantemekanisk dobbeltnatur, de er bølger (med frekvens) og partikler samtidig. Som partikler er de i utgangspunktet masseløse (man sier de har null i hvilemasse), det er derfor de kan ferdes i lysets hastighet i vakuum. Men når de beveger seg i lyshastigheten, så oppnår de faktisk en slags mikroskopisk masse.

 

Fordi fotoner har null i hvilemasse, så vil de i utgangspunktet ikke bli avbøyd av kratig gravitasjon (tyngdekraft), men fordi kraftig gravitasjon endrer strukturen på selve rommet og "krummer rommet", så vil fotonene følge romkrummingen og dermed bli avbøyd likevel. Dette fenomenet kalles gravitasjonslinsing. Astronomer kan bruke nærmereliggende massive objekter som lyssamlingslinser som gjør at de kan observere fjernere objekter som egentlig er for lyssvake for å bli observert direkte. Gravitasjonslinsene fungerer altså som en slags naturlig kikkert eller lupe.

 

Spørsmålet mitt... hvilket innlegg tror du (per ord) hjalp TS mest?

 

Det å kunne mye er ikke bare positivt... noen klarer ikke å begrense en forklaring til noe forståelig for lekmann mens andre skal briljere med hva de kan. Det betyr ikke at det akkurat er best for den som spør og som selv har sagt at han har sett mange forklaringer som han enda ikke forstår.

 

Som jeg tolker TS er ikke han/hun etter en komplisert og detaljert forklaring men er heller mer på jakt etter en "forståelse" hva et foton er.

Endret 9. november 2013 av Nasciboy

[SeaLion]

 

Spørsmålet mitt... hvilket innlegg tror du (per ord) hjalp TS mest?

 

Tja, ved å bringe inn elektronhopp og energinivå i atomet, uten å nevne resten, tror du virkelig ditt svar var noe annet enn forvirrende?

 

Det blir som å forklare en bilmotor som noen klumper av metall som skyves opp og ned av forbrenning av drivstoff, og dette skyver bilen forover.

 

Hvis det var en overforenklet forklaring du ville gi kunne du sagt:

Foton = lyspartikkel

Endret 9. november 2013 av SeaLion

[Slimda]

Her er en annen video om fotoner:

[hean]

 

Tja, ved å bringe inn elektronhopp og energinivå i atomet, uten å nevne resten, tror du virkelig ditt svar var noe annet enn forvirrende?

 

Det blir som å forklare en bilmotor som noen klumper av metall som skyves opp og ned av forbrenning av drivstoff, og dette skyver bilen forover.

 

Hvis det var en overforenklet forklaring du ville gi kunne du sagt:

Foton = lyspartikkel

 

Dette innlegget understreker vel bare det jeg sa

[Flin]

Jeg hører stadig ordet foton nevnt rundt omkring, men hva i huleste er et foton? Jeg har googlet rundt, men har ikke funnet noe som har hjulpet meg forstå.

Håper virkelig det er noen som kan svare meg på dette, ellers vet jeg ikke om jeg får sove i natt!

 

Tror nok du må forberede deg på å miste litt søvn. Hva er et foton? Ikke godt å si, vi vet at det oppfører seg på en viss måte. Denne oppførslene kan vi beskrive med våre teorier, men svarer det egentlig på hva et foton er? Kanskje det beste svaret er at et foton er en ting som oppfører seg slik som et foton gjør.

[Jan Teigen]

 

Tja, ved å bringe inn elektronhopp og energinivå i atomet, uten å nevne resten, tror du virkelig ditt svar var noe annet enn forvirrende?

 

Det blir som å forklare en bilmotor som noen klumper av metall som skyves opp og ned av forbrenning av drivstoff, og dette skyver bilen forover.

 

Hvis det var en overforenklet forklaring du ville gi kunne du sagt:

Foton = lyspartikkel

Foton = lysbølge (elektromagnetisk bølge)

 

Bølgens frekvens angir hva slags elektormagnetisk stråling det er snakk om. Partikler kan ikke bevege seg med lysets hastighet.

[SeaLion]

Foton = lysbølge (elektromagnetisk bølge)

 

Bølgens frekvens angir hva slags elektormagnetisk stråling det er snakk om. Partikler kan ikke bevege seg med lysets hastighet.

 

Delvis rett, men likevel feil. Fotoner har nemlig en dobbeltnatur, de er både partikler og bølger samtidig. Alle elementærpartikler har faktisk en slik dobbeltnatur.

 

Grunnen til at fotoner kan ferdes med lysets hastighet i vakuum er at disse "bølgepartiklene" har null hvilemasse. Alle andre elementærpartikler har masse, massen deres bestemmes av "motstanden" de påvirkes av i Higgs-feltet. Fotoner påvirkes ikke av Higgs-feltet, derfor er de såkalt masseløse.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Wave–particle_duality

http://en.wikipedia.org/wiki/Photon

Endret 14. desember 2013 av SeaLion

[Krikri20]

Foton frigjøres ved at elektroner hopper til baner med lavere energi (lengre) inn... energiforskjellen som elektronet mister frigjøres som ett foton, som andre sier her er det lys.

Men hvor er fotonet før dette skjer? Består elektronene av fotoner?

(Siden elektronene «mister» fotoner når de går til en lavere bane)?

[SeaLion]

Krikri20 skrev (15 timer siden):

Foton

Ditt første innlegg på diskusjon.no var altså å dumpe en sju år gammel tråd ... ?

Velkommen, Krikri20! ?