Fotonová energie a její využití

25. 5. 2019

Menší atom

Foton je subjadrový mikroobjekt, který nelze rozdělit na jeho součásti. Nemá svou vlastní hmotu a je elektricky neutrální. Toto je nejmenší, nedělitelná část elektromagnetického záření. Photon fotonové energie pohybuje se rychlostí světla a existuje pouze v pohybu. Není možné jej zastavit. Jeho klidová hmotnost je nula, takže se buď pohybuje rychlost světla nebo vůbec neexistuje. Nemůže být mimo pohyb. Podle některých vědců není foton částicí, ale elektromagnetická vlna. Toto stanovisko je však kontroverzní.

O povaze světla

První vědec, který přišel s myšlenkou, že světlo se skládá z nejmenších neviditelných částic, byl arabský úředník Abu al-Haytham. Vyjádřil tuto myšlenku v roce 1021 ve své "knize o optice". Stovky let později, v roce 1873, Maxwell, britský vědec, změnil tuto oblast. Došel k závěru, že světlo je elektromagnetické vlny. Je pravda, že v té době jeho teorie v některých aspektech frekvence fotonů neodpovídala skutečnosti. Při studiu různých elektromagnetických jevů dospěl k dalšímu logickému závěru. Jeho nejdůležitějším objevem bylo, že světlo nevyhnutelně vyvíjí tlak na překážku. Tento jev je založen na skutečnosti, že pohybující se fotony přenášejí svou hybnost na molekuly nebo atomy, s nimiž se na cestě setkávají. Toto prohlášení Maxwella potvrdil N.P. Lebeděv. Moment fotonu se rovná poměru konstanty Planck k délce vlnové vlny. To lze vyjádřit pomocí vzorce p = h / λ.

Použití ... fotonů

Možná, po nějaký čas, bude lidstvo zcela přejít na nový typ zdroje energie, který bude mnohem levnější a účinnější než plyn, ropa nebo uhlí. Stačí říci, že je již téměř všude. Mimo jiné tento zdroj energie nemůže být monopolizován, což mu přinese mnoho výhod oproti využívání plynu, elektřiny atd. Co to je? To je energie foton. Již teď je používán solární energií foton je baterie. Energie fotonu je produktem Planckovy konstanty a frekvence záření. Pomocí tohoto vzorce lze vyjádřit: e = hv. Písmeno v v tomto případě je fotonová frekvence. Hustota slunečního záření na úrovni země je zhruba tisíc wattů na metr čtvereční. Tento silný a kontinuální proud fotonů, přicházející z hvězdy nejblíže naší planetě, může být přeměněn na elektrickou energii. Jakým způsobem? Představte si plochý čtverec se zkosenými rohy z křemíku, jehož průměr je obvykle 12,5 cm. Jedná se o fotoelektrický konvertor. Může být mono- nebo polykrystalický. Solární panely jsou vyráběny z těchto částí. Fotonová energie se přeměňuje na elektrickou energii. Účinnost měniče se může lišit od 5 do 17 procent, v závislosti na typu a struktuře. Přesto je sluneční světlo (čtená fotonová energie) slibným zdrojem volné elektřiny. Speciální panely, které je zpracovávají, jsou instalovány v mnoha domácnostech v Evropě. Můžeme dát pěknější příklad - v naší době se objevily automobily s bateriemi nabíjejícími ze slunečního záření.