광자, 광파, 전자기파의 차이. 최대한 자세히 설명하세요.

광자, 광파, 전자기파의 차이점:

1. 다양한 전파 모드:

광자는 전자기 상호작용을 전달하는 기본 입자이며 일종의 규범적인 유리.

광파는 일반적으로 전자기 스펙트럼의 가시광선을 의미합니다. 전자기파는 위상이 같고 서로 수직인 전기장과 자기장이 공간에서 방출하는 진동 입자 파동입니다. 파동의 형태로 전파되는 전자기장입니다.

2. 다양한 형태:

광자는 전자기 방사선의 운반체입니다. 양자장 이론에서 광자는 전자기 상호작용의 매개체로 간주되며 파동을 방출하지 않습니다.

광파는 전기장 강도 E와 자기 유도 강도 B가 서로 수직이고 전파 방향에 수직인 횡파입니다. 전자기파도 횡파입니다.

3. 다양한 생산 방법:

광자는 다양한 자연 과정에서 생산될 수 있으며 전자기장의 양자화의 직접적인 결과입니다. 광파는 일반적으로 3.9×1014~7.5×1014Hz 사이의 주파수 범위를 갖는 전자기파를 의미합니다.

전자기파는 위상이 같고 서로 수직인 전기장과 자기장이 공간에 방출되는 진동하는 입자파입니다.

4. 다양한 개념:

광자는 실제로 하나의 에너지만을 나타내며 에너지의 표현이지만 그 크기는 주파수에 의해 결정됩니다. 빛의 간단히 말해서 광자는 전자기파이며 이는 이상적인 개념입니다.

광파는 수많은 '광자'로 연결된 광자의 '집합'으로, 마치 밧줄처럼 '작은 단면'과 '작은 단면'(광자)이 서로 연결되어 있는 모습을 보여준다. 따라서 각 "작은 부분"은 실제로 전체 "로프"의 특성을 갖습니다.

전자기파는 일반적으로 많은 구성 요소를 가지고 있으며, 파장이 긴 전자파의 '작은 부분'이 작지 않다는 점을 제외하면 이전의 광파와 유사합니다.

각각의 작은 부분은 밧줄 조각과 같습니다. 물론 주파수가 높고 파장이 짧으면 그 대역은 "입자"만큼 작아집니다.

확장 정보:

광학은 일반적으로 기하광학, 물리광학, 양자광학으로 구분됩니다.

1. 기하광학

실험을 통해 얻은 몇 가지 기본 원리를 바탕으로 빛의 전파를 연구하는 학문입니다. 빛의 개념과 빛의 굴절 및 반사 법칙을 바탕으로 미디어에서 빛의 전파 법칙을 설명하는 학문입니다.

2. 물리광학

빛이 파동이라는 점에서 출발하여, 매체에서 빛의 전파 법칙을 연구하는 학문을 파동광학이라고도 합니다. 빛의 간섭, 빛의 회절, 빛의 편광 및 이방성 매체에서의 전파로 나타나는 현상을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

빛의 속도와 전자기파의 전파 속도가 동일하므로 빛도 전자기파라는 추측이 이어졌습니다. 이 추측은 이후의 모든 실험에서 확인되었습니다. 기하광학을 사용하여 얻은 결과는 일반적으로 특정 조건에서 항상 파동광학의 근사치 또는 한계입니다.

3. 양자광학

1905년 아인슈타인은 광전 효과를 연구하면서 위에서 언급한 플랑크의 양자 이론을 장려한 뒤 광자 개념을 제안했습니다.

그는 빛 에너지가 전자기파 이론에서 설명한 것처럼 파면에 에너지를 분배하는 것이 아니라 광자라는 입자에 집중한다고 믿습니다. 이 입자는 여전히 주파수 개념을 유지하며, 주파수가 ν인 광자는 에너지 hν를 갖습니다.

전자는 이 에너지의 일부를 일함수로 금속 표면의 인력을 극복하기 위해 사용하고, 나머지는 금속 표면을 떠난 후 전자의 운동 에너지가 됩니다.

원자나 분자는 자신의 에너지를 전자기장 복사로 변환하거나 장으로부터 에너지를 얻을 수 있지만 이는 광자 hν 단위로만 이루어질 수 있는 것으로 이해됩니다.

참고 자료:

바이두 백과사전 - 광자

바이두 백과사전 - 광파

바이두 백과사전 - 전자파

바이두백과사전-광학