Кванты

В 1905 г. Альберт Эйнштейн выдвинул идею, что электромагнитное излучение, во-первых, это электромагнитная волна, во-вторых, это совокупность ничтожно малых частиц — квантов. Кванты лишены массы и всегда движутся со скоростью света. Поскольку со временем нашлись подобные «бестелесные» частицы других видов, световые кванты получили собственное имя — фотоны. Их характеризуют частотой, как и волну, которой фотоны принадлежат.

Немного позже датский физик Нильс Бор изучил линейчатый спектр атома водорода (газа) и нашел объяснение. Оказывается, электрон в этом атоме может двигаться не любым ему угодным образом, а только по одной из нескольких разрешенных для перемещения орбит. На самой низкой, то есть ближней к ядру орбите электрон движется как угодно долго, при этом свет не излучает.

Если что-то заставит электрон перескочить на более удаленную разрешенную орбиту, то вскоре он сам по себе снова «упадет» на нижнюю орбиту и испустит порцию электромагнитной энергии в виде одного фотона. Чем больше расстояние между верхней и нижней орбитами, тем больше частота фотона. Так как электрон находится только на определенных орбитах, то и частоты излучаемых квантов могут иметь строго определенные, а не любые значения. Они-то и образуют линейчатый спектр излучения любого газа (не только водорода).

КВАНТОВЫЙ ДОЖДЬ

Дождь кажется потоком воды, по па самом деле он состоит из капель. Свет в чем-то похож на дождь, причем роль квантов играют капли. Капли одного размера могут обозначать фотоны одной частоты. Другая аналогия — покрытое снегом поле. Как вы думаете, что здесь является квантами и будут они одной частоты или разных?