الفوتون
ما المقصود بالفوتون؟ وهل هو جسيم أم موجة؟
مقدمة : من المعروف أن أي جسم ساخن يشع ضوء وحرارة وأي معدن عندما يسخن فانه يتوهج وينبعث منه إشعاع يكون احمر في البداية ثم يتحول إلي اللون البرتقالي ثم إلي اللون الأصفر ثم اللون الأبيض المتوهج 0
أي انه يمكن معرفة درجة الحرارة من خلال اللون (وهذا هو فكرة عمل جهاز البيرومتر الضوئي والذي يستخدم في معرفة درجات الحرارة المرتفعة مثل درجة حرارة الأفران المستخدمة في صهر المعادن) أي انه يمكن استبدال ألوان الأشعة الضوئية بأرقام كمية مختلفة في الطول الموجى والتردد0
وخلاصة القول : أن هناك علاقة بين الطاقة التي يشعها المعدن الساخن والطول الموجى أو التردد المنبعث منه
وقد حاول العديد من العلماء تفسير هذه الظاهرة فمنهم من قال بان الذرات تتذبذب فينبعث منها الضوء مثلما يحدث عند اهتزاز الأوتار فتصدر الصوت
0
حتى جاء العالم ماكس بلانك الذي استنتج أن الإشعاع المنبعث من الأجسامالساخنة يكونإشعاع متقطع أي علي هيئة نبضات متقطعة ومنفصلة عن بعضها البعض ولكننا نراها متصلة ومستمرة حيث أن العين البشرية لايمكن ملاحظة تقطعها0
(لاحظ : العين تستطيع أن تري الصورة متقطعة إذا كانت تظهر وتختفي 17 مرة في الثانية ولكن إذا زادت عن ذلك تراها العين متصلة غير متقطعة0
وهذا ما يحدث تماما عندما تشاهد التليفزيون أو ما يحدث في السينما حيث أن الفيلم يكون عبارة عن نبضات أو صور متقطعة حيث انه يعرض صورة كاملة 25 مرة في الثانية ولذلك تكون سريعة ولا يمكن للعين ملاحظتها 0)
(علي فكرة جرب وانظر بعدسة مكبرة وسوف تري نقط حمراء وخضراء وزرقاء والتي تتكون منها الصورة الملونة)
ونعود :مرة أخرى إلى بلانك حيث افترض أن الضوء عباره عن نبضات لكل منها طاقة محددة تسمي الكوانتم أو الكم ومعناها كمية محددة من الطاقة لايمكن تجزئتها والتي تسمى باسم (الفوتون)
وهذه الفوتونات تصدر نتيجة تذبذب الذرات أي عند انتقالها من مستويات عليا إلي مستويات اقل وافترض أيضا أن الضوء له كتلة وهو ما يسمي بالطبيعة الجسيمة للضوء 0
وقد ايده العالم البرت اينشتاين الذي أكد أن الضوء له كتلة 0 وبذلك يعلن اينشتاين الحرب علي النظرية الموجية للضوء والتي ظلت سائدة ومنتشرة فترة طويلة جدا من الزمن والتي كان يعتقد صحتها عامة العلماء في ذلك الحين 0والتي تفترض أن الضوء موجات وليس جسيمات .
