¿Qué es un fotón en Química

? Comprender la naturaleza del fotón es necesario profundizar en el misterioso mundo de la física cuántica. Los fotones son las partículas elementales de la luz y otras formas de radiación electromagnética, tales como microondas, ondas de radio y la radiación UV. Si está familiarizado con estos conceptos , ya estarás acostumbrado a pensar en la luz como una onda. Sin embargo , a lo largo de los siglos 19 y 20, un nuevo modelo de la radiación electromagnética surgió , gracias al trabajo de físicos como Max Planck y Albert Einstein. Dualidad onda-partícula

radiación electromagnética tiene ciertas propiedades ondulatorias que son difíciles de explicar con un modelo de partículas . Por ejemplo , se difracta , lo que significa que cambia la velocidad y dirección de diferentes sustancias , y se refracta , lo que significa que se dobla alrededor de los objetos . Las ondas electromagnéticas también interfieren entre sí en patrones similares a ondas regulares . Sin embargo, tiene ciertas propiedades que no pueden ser explicadas por el modelo de onda solo. Energía parece ser entregados en paquetes o "cuantos ", más similar a las partículas de las olas. Estas partículas tienen masa cero , sin embargo.
El efecto fotoeléctrico

Hay un experimento clave que demuestra la teoría de los fotones como paquetes de energía . Una placa con carga negativa de cinc ( que puede repeler una pieza de hoja de oro ) tiene un exceso de electrones cargados negativamente . Cuando la luz blanca se brilla en él, independientemente de la intensidad , no se descarga el zinc. Sin embargo , si la luz UV se brilla en zinc, que comienza a descargar y ya no puede repeler el pan de oro. Sólo la luz UV tiene la energía suficiente para desplazar los electrones.
La Explicación de partículas del efecto fotoeléctrico

La explicación es que la energía de la luz depende de su frecuencia en lugar de su intensidad . Una teoría de las ondas podría predecir que si aumenta la intensidad de la luz blanca , su energía se incrementaría , y con el tiempo podría desempeñar electrones. Pero puesto que la energía se entrega en paquetes , sólo uno de estos paquetes entra en contrato con un electrón ,
de Planck Ecuación

Max Planck produjo una ecuación para la energía de un fotón :

e = HXF

donde E es la energía del fotón , h es la constante de Planck y f es la frecuencia de la radiación electromagnética . La ecuación demuestra la paradoja de la física cuántica : para calcular la energía de una partícula , es necesario dar cuenta de sus propiedades ondulatorias (frecuencia) . UV tiene una frecuencia más alta que la luz blanca. Einstein construyó sobre el trabajo de Planck. Se produjo su fotoeléctrico ecuación que mostró que el ( movimiento ) de la energía cinética de un electrón a medida que sale de la superficie de una sustancia debido a la radiación electromagnética es igual a la energía del fotón , menos la energía mínima necesaria para el electrón para escapar de la superficie del material.