Фотоны проявляют то, что известно как «дуальность волны-частицы», что означает, что свет в некоторых отношениях ведет себя как волна (в том смысле, что он преломляется и может накладываться на другой свет), а в других - как частица (в том смысле, что он несет и может передавать импульс). Хотя фотон не имеет массы (свойство волн), ранние физики обнаружили, что удары фотонов по металлу могут смещать электроны (свойство частиц) в так называемом фотоэлектрическом эффекте.
Определите частоту света от его длины 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 нм, поэтому (2,99 x 10 ^ 8) / (570 x 10 ^ -9) = 5,24 x 10 ^ 14. Частота желтого света составляет 5,24 х 10 ^ 14 Гц.
Определите энергию света, используя постоянную Планка (h) и частоту частиц. Энергия (E) фотона связана с постоянной Планка и частотой фотонов (f) уравнением E = hf. Константа Планка составляет примерно 6,626 x 10 ^ -34 м ^ 2 кг 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 фотонов 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.