O que é um Photon em Química

? Compreender a natureza do fóton é necessário mergulhar no misterioso mundo da física quântica. Os fótons são as partículas elementares da luz e outras formas de radiação eletromagnética , como microondas , ondas de rádio e radiação UV. Se você estiver familiarizado com esses conceitos , você já vai estar acostumado a pensar sobre a luz como uma onda. No entanto , ao longo dos séculos 19 e 20 , um novo modelo de radiação eletromagnética surgiu , devido ao trabalho de físicos , como Max Planck e Albert Einstein. Dualidade onda-partícula

A radiação eletromagnética tem certas propriedades wave-like que são difíceis de explicar com um modelo de partículas. Por exemplo, ele refrata , ou seja, ele muda a velocidade e direção em diferentes substâncias , e refrata , ou seja, ele se curva ao redor de objetos . As ondas eletromagnéticas também interferem uns com os outros em padrões ondulatórios regulares. No entanto, tem certas propriedades que não podem ser explicados pelo modelo onda sozinho. Energia parece ser entregues em pacotes , ou ” quantum “, mais semelhantes às partículas de ondas . Estas partículas têm massa zero, no entanto.

O efeito fotoelétrico

Há uma experiência importante que demonstra a teoria de fótons como pacotes de energia . A placa carregada negativamente de zinco (que pode repelir um pedaço de folha de ouro ) tem um excesso de electrões de carga negativa . Quando a luz branca é brilhou sobre ele, não importa o quão intensa, não isenta o zinco. No entanto, se a luz UV é brilhou em zinco , ele começa a descarregar e já não pode repelir a folha de ouro. Somente a luz UV tem energia suficiente para deslocar os elétrons.

A explicação partículas do efeito fotoelétrico

A explicação é que a energia da luz depende de sua freqüência ao invés de sua intensidade. A teoria das ondas poderia prever que, se você aumentar a intensidade de luz branca, a sua energia aumentaria, e que poderia eventualmente descarregar elétrons. Mas desde que a energia é entregue em pacotes , apenas um desses pacotes entra em contrato com um elétron,

de Planck Equação

Max Planck produziu uma equação para a energia de um fóton :

e = HXF

onde E é a energia do fóton , h é a constante de Planck ef é a frequência da radiação eletromagnética. A equação demonstra o paradoxo na física quântica : para calcular a energia de uma partícula , é preciso dar conta de suas propriedades wave-like (frequência). UV tem uma freqüência maior do que a luz branca. Einstein construído sobre o trabalho de Planck . Ele produzido a Equação fotoeléctrico que mostraram que o ( movimento ) da energia cinética de um electrão à medida que sai da superfície de uma substância devido a radiação electromagnética é igual à energia do fotão , menos o mínimo de energia necessária para o electrão para escapar da superfície do material.