Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe verhoog je het momentum van een foton?

U kunt het momentum van een foton niet direct vergroten. Dit is waarom:

* fotonen zijn massaloze: In tegenstelling tot deeltjes met massa reizen fotonen altijd met de snelheid van het licht in een vacuüm. Dit betekent dat hun snelheid niet kan worden verhoogd.

* Energie- en momentumrelatie: Het momentum van een foton is recht evenredig met zijn energie (P =E/C, waarbij P momentum is, E energie is en C de snelheid van het licht is).

* Geen verandering in snelheid, alleen energie: Om het momentum van een foton te vergroten, moet je de energie vergroten. Dit kan worden gedaan door het naar een hogere frequentie te verplaatsen (bijvoorbeeld blauw licht heeft hogere energie dan rood licht).

Dus, hoe verander je de energie van een foton (en dus momentum)?

* Het Doppler -effect: Als de bron van het foton naar je toe beweegt, zal het licht dat je observeert blueshifted zijn, wat betekent dat het een hogere frequentie en hogere energie (en dus momentum) zal hebben. Evenzo, als de bron van u weggaat, wordt het licht roodverschoven, waardoor de energie en het momentum wordt verlaagd.

* verstrooiing: Wanneer een foton interactie heeft met materie, kan het zich verspreiden, waardoor de richting en energie veranderen. Dit wordt gezien in fenomenen zoals het Compton -effect.

* absorptie en emissie: Een foton kan worden geabsorbeerd door een atoom of molecuul, en een nieuw foton met verschillende energie kan worden uitgestoten.

Samenvattend kunt u het momentum van een foton niet direct "verhogen", maar u kunt zijn energie veranderen, wat op zijn beurt zijn momentum beïnvloedt.