Foto: © bluebay2014 / Dollar Photo Club

Kam mizí hybnost fotonu? Záhada ještě z doby Einsteina vyřešena

Albert Einstein dostal Nobelovu cenu nikoliv za teorii relativity, ale za vysvětlení fotoelektrického jevu. Při tomto jevu fotony dokáží vyrazit elektrony z atomového obalu kovu, a vyvolat tak emisi elektronů. Energie elektronů (energetické hladiny elektronů v atomu) jsou kvantovány, čili fotony musí nést určitou minimální energii, aby mohly fotoelektrický jev v dané látce vůbec vyvolat.
Už v Einsteinově době se řešila otázka, co se stane s hybností fotonu – jinak řečeno, vzhledem k zákonu zachování hybnosti ji převezme elektron, nebo zbytek atomu, nebo se o ni nějak podělí? V minulosti ale neexistovaly měřicí aparatury dostatečně přesné na to, aby mohly poskytnout odpověď.
Fyzikové z Goethovy univerzity ve Frankfurtu a Mohuči nyní zkonstruovali speciální spektrometr s velmi vysokým rozlišením a s jeho pomocí získali odpověď. Přístroj je 3 metry dlouhý a 2,5 metru vysoký, výkonný laser zde vyráží elektrony z atomů argonu a v dlouhé trubici se přesně měří jejich hybnost.
Výsledek autoři výzkumu přirovnávají k tomu, co se děje s plachtou lodi, když se do ní opírá vítr. Dokud je plachta součástí lodi, hybnost větru získává loď. Jakmile se plachta začne při příliš silném větru uvolňovat, hybnost/energie větru se přenese na plachtu a na rychlost, kterou odletí. Jenže v kvantovém světě je všechno trochu složitější. Elektron jakoby dopředu „ví“, že se uvolní, a sebere si i třetinu hybnosti, která by podle příměru s plachtou měla přejít na atomové jádro. Do hry přitom vstupují další kvantové jevy, jako je tunelování.

A. Hartung et al, Magnetic fields alter strong-field ionization, Nature Physics (2019). DOI: 10.1038/s41567-019-0653-y
Zdroj: Goethe University Frankfurt am Mainz/Phys.org a další

Psi dokáží slova rozlišovat přesně, jak jinak

Tedy samozřejmě někteří psi a za určitých okolností. Jenomže přeslechnou se běžně i lidé, takže …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close