빛의 다른 이름 광자(Photon, 빛알)의 기본 특성

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광자의 기본 특성

 

광자란?

광양자(light quantum) 또는 빛알이라고 불리는 광자는 빛을 입자의 성질로 볼 때 불리는 이름이다. 빛은 파동과 입자의 성질을 지니는데 파동의 성질로 보면 전자기파에 해당한다. 즉, 빛은 관측하기에 따라 입자처럼 행동하거나 파동처럼 행동하는데 광자란 빛이 입자처럼 행동할 때 부르는 이름이다. 광자의 발견은 1905년 아인슈타인이 광전효과에 대해 설명하면서 빛이 전달되는 동안 개별 에너지 묶음이 존재한다고 제안한 것에서 시작되었습니다.

 

광자의 기본 특성

 

광자의 생성

광자를 생성하는 방법에는 여러 가지가 있지만 원자 내부에서는 동일한 메커니즘을 활용합니다. 이 메커니즘은 각 원자의 핵 주위를 도는 전자에 에너지를 공급하는 방법으로 광자를 생성합니다. 일반적으로 전자는 미리 결정된 궤도를 가지고 있지만 원자에 에너지를 공급하면 전자의 위치를 더 높은 궤도로 바꿀 수 있습니다. 이렇게 정상보다 높은 궤도에 있는 전자가 정상 궤도로 되돌아갈 때 광자가 생성됩니다.

 

광자의 특성

• 운동량 P = (hv)/c = h/λ ( h : 플랑크상수, v : 진동수, c : 광속, λ : 파장)
• 에너지 E = hv = (hc)/λ
• 정지 질량이 0이고, 광속 c를 갖는다.
• 전기적으로 중성이며 전기장이나 자기장에 의해 편향되지 않는다.
• 특정 주파수와 파장의 모든 광자는 동일한 에너지를 갖는다.
• 광자-입자 충돌에서 총 운동량과 에너지는 보존된다.

광자는 주로 에너지 운반체 역할을 하는 일종의 기본 입자입니다. 광자는 에너지를 갖고 있기 때문에 움직일 때 질량을 갖는 것으로 생각할 수 있으나 광자는 정지해 있으면 더 이상 존재하지 않습니다.

 

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