Hoe maken fotonen putjes in goudfolie?

[entropy]

Als er fotonen worden afgeschoten op goudfolie kunnen er kleine putjes ontstaan op de plek waar de fotonen inslaan. Nu is mijn vraag: is dit het resultaat van de kinetische energie van de fotonen als deeltjes, of het gevolg van de excitatie van elektronen in het goudfolie? (of iets anders  ) 

[Anton_v_U]

Het licht is gekwantiseerd, de kwanten noemen we fotonen. Het deeltjesgedrag van licht blijkt uit alle verschijnselen waarin afzonderlijke fotonen een rol spelen. De energie van fotonen is geen kinetische energie. Kinetische energie is voorbehouden aan objecten met massa die snelheid hebben. Fotonen hebben wel snelheid en impuls maar geen massa.
 
De energie van het foton kan worden omgezet in andere vormen van energie (als dat niet kon, dan had het ding niet eens energie). Kennelijk* kan een foton zijn energie omzetten door de arbeid verrichten die nodig is om een putje te slaan. Daar is arbeid voor nodig want om te vervormen is kracht nodig want er moeten een paar atomen worden weggeduwd.  De vervorming zelf werkt over een afstand in de richting van de kracht. Dus is er arbeid verricht. 
 
 
Het is in ieder geval geen excitatie van elektronen in het goud want om te vervormen moeten er een paar complete atomen van plaats veranderen.
 
*Ik neem aan dat het klopt wat je zegt. Heb je een bron waaruit blijkt dat fotonen putjes kunnen slaan in goudfolie?

[physicalattraction]

Hoogenergetische fotonen kunnen inderdaad atomen wegslaan uit een kristalrooster; dit wordt ook wel sputtering genoemd. Het proces kan best via excitatie van elektronen in het goud plaatsvinden, alleen kan het proces daar inderdaad niet ophouden.

[entropy]

Hoogenergetische fotonen kunnen inderdaad atomen wegslaan uit een kristalrooster; dit wordt ook wel sputtering genoemd. Het proces kan best via excitatie van elektronen in het goud plaatsvinden, alleen kan het proces daar inderdaad niet ophouden.

 
Wat bedoel je met de door mij vetgedrukte tekst?
 
 

*Ik neem aan dat het klopt wat je zegt. Heb je een bron waaruit blijkt dat fotonen putjes kunnen slaan in goudfolie?

 
In mijn herinnering was het een wetenschapper uit de begin van het kwantummechanische tijdperk (één van de grondleggers, bijv. Plank of Faraday).

[physicalattraction]

Het proces kan daar niet ophouden betekent in dit geval: het elektron gaat wel naar een hogere aangeslagen toestand (of verlaat waarschijnlijk zelfs het atoom), maar daarna zal deze weer interactie ondergaan met andere atoomkernen. Je kunt je voorstellen dat er best veel energie zit in een elektron dat een hoogenergetisch foton heeft geabsorbeerd. Deze kan het weer overdragen aan atoomkernen, die hierdoor wellicht hun bindingsenergie met het rooster kunnen overwinnen.

[Marko]

Worden hier niet gewoon wat experimenten door elkaar gegooid, zoals het experiment van Rutherford en de verklaring van Einstein voor het foto-elektrisch effect (dat als ondersteuning voor het deeltjeskarakter van licht dient)?

[entropy]

Rutherford, die was het!

[Marko]

Maar Rutherford gebruikte geen fotonen, maar geladen deeltjes: alfa- en betadeeltjes.
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Geiger%E2%80%93Marsden_experiment