Golvend lichtdeeltje

[gouwepeer]

Tot zo ver we weten heeft een foton inderdaad geen massa.

Maar is het ooit al eens bewezen?

Als fotonen absoluut geen massa hebben,waarom worden ze dan door zwarte gaten aangetrokken?

Aantrekkingskracht heeft namelijk massa nodig om iets aan te kunnen trekken.

Of komt dit door het feit dat een massa de ruimte om zich heen krom kan trekken (zoals een ster ook licht van een andere ster kan afbuigen)?

[Phys]

Tot zo ver we weten heeft een foton inderdaad geen massa.

Maar is het ooit al eens bewezen?

Bewijzen bestaan niet in de natuurkunde, alleen experimentele aanwijzingen.

Als fotonen absoluut geen massa hebben,waarom worden ze dan door zwarte gaten aangetrokken?

Aantrekkingskracht heeft namelijk massa nodig om iets aan te kunnen trekken.

Of komt dit door het feit dat een massa de ruimte om zich heen krom kan trekken (zoals een ster ook licht van een andere ster kan afbuigen)?

Zowel massa als energie zorgt voor een kromming van de ruimte. Zie voor een uitvoerige discussie daarover dit topic. Als je hierop verder wilt gaan, wil ik je vragen dat ook in dat topic te doen.

[QED]

Einstein postuleerde nu dat de elektronen slechts energie in discrete hoeveelheden (de quanta, oftewel de fotonen) kunnen ontvangen. Die discrete energie hangt dan af van de frequentie volgens E=hf. We stellen ons nu dus voor dat licht uit fotonen bestaat, en dat de fotonen een energie E=hf bezitten.

Dus omdat de energie slechts in discrete hoeveelheden voorkomt, mag je aannemen dat licht bestaat uit massaloze deeltjes (fotonen)? Maar dat klopt toch niet met de formule E=hf, want die geeft waarden die continu zijn? Als h (constante van Plack) constant is, kun je toch elk willekeurig getal voor f invullen, zodat E gewenst getal wordt?

[Jan van de Velde]

Ja, maar één foton kan slechts één bepaalde frequentie hebben.

[stoker]

het is in de formule= E=nhf dat je de kwantisatie kan zien.

[Phys]

Licht heeft een bepaalde, vaste frequentie. Ieder foton heeft dan een energie E=hf. De totale energie van de lichtbundel is dan (zie stoker) E=nhf met n het aantal fotonen.

Als een foton op een elektron botst, zal het zijn gehele energie E=hf overdragen aan het elektron. Het metaal kan dus slechts discrete hoeveelheden energie ontvangen: hf (1 foton), 2hf (twee fotonen), 3hf (3 fotonen), etc.

[QED]

Hoezo heeft licht een vaste frequentie? Waar zou het elektromagnetischspectrum dan op slaan?

[stoker]

Hoezo heeft licht een vaste frequentie? Waar zou het elektromagnetischspectrum dan op slaan?

hier wordt licht monochromatisch verondersteld.

Het gewone (zon)licht is inderdaad een hoop frequenties bij elkaar, maar elke foton uit een bundel licht, heeft 1 bepaalde frequentie.

[Phys]

Ok, het was netter om te zeggen: ieder foton heeft 1 vaste frequentie. Maar in dit speciale geval is het helderder om in te zien dat de energie in discrete waarden voorkomt. Het was dus een simplificatie om het je duidelijker uit te leggen

Goed, een lichtbundel bestaat uit allerlei frequenties, ieder foton 1 frequentie. De lichtbundel bestaat dus uit allerlei fotonen: hf1,hf2,hf3,...

De energie die het metaal ontvangt is dus een of andere combinatie van deze mogelijke waarden. De totale energie is dus nog steeds discreet (er zijn eindig veel verschillende frequenties zijn):

hf1+hf2, hf1, hf2+hf3, 3hf3, 7hf9, etc. zijn allemaal mogelijk. Iets minder duidelijk dan zojuist, maar nog steeds discreet

Begrijp je dit idee een beetje?

[QED]

Het foto-elektrisch effect nu wel ja Ik dacht heel even dat je met discrete waarden iets met de kleinste elementaire lading (1/3e van een elektron) bedoelde. Omdat de energie van licht slechts een discrete waarde is, en omdat de energie van het licht niet afhankelijk is van de amplitude van de golf, mag je aannemen dat licht bestaat uit deeltjes?

[Jan van de Velde]

mag je aannemen dat licht bestaat uit deeltjes?

Nee, je mag stellen dat licht zich kennelijk óók gedraagt als een stroom deeltjes. Dat lijkt hetzelfde, maar is een belangrijk verschil naar mijn mening.

[QED]

Nee oké... maar als dat het enige is dan snap ik het (toch wel een beetje op z´n minst)

Harstikke bedankt iedereen!

[Phys]

Graag gedaan, als je nog vragen hebt horen we het wel. Ik ga dit trouwens even verplaatsen naar Algemeen.