الإجابة: صواب
تطبيق قانوني حفظ الزخم والطاقة على الفوتونات:
عندما تصطدم الفوتونات (حزم الطاقة الضوئية) بجسيمات أخرى مثل الإلكترونات، فإنها تخضع لقانوني حفظ الزخم والطاقة تمامًا مثل أي تصادم آخر بين جسيمات مادية. وهذا يعني أن:
- حفظ الزخم: مجموع زخم الفوتون والإلكترون قبل التصادم يساوي مجموع زخمهما بعد التصادم. قد ينتقل جزء من زخم الفوتون إلى الإلكترون، مما يؤدي إلى تغيير اتجاه حركته أو زيادة سرعته.
- حفظ الطاقة: مجموع طاقة الفوتون والإلكترون قبل التصادم يساوي مجموع طاقتهما بعد التصادم. قد يتم امتصاص جزء من طاقة الفوتون بواسطة الإلكترون، مما يؤدي إلى زيادة طاقته الداخلية أو إثارته إلى مستوى طاقة أعلى.
أمثلة على ذلك:
- تأثير كومبتون: عندما يصطدم فوتون بألكترون حر، فإنه يفقد جزءًا من طاقته وزخمه، وينحرف عن مساره.
- الخلايا الضوئية: عندما يسقط فوتون على سطح معدن، فإنه ينقل طاقته إلى إلكترون، مما قد يؤدي إلى انبعاث الإلكترون (تأثير الكهروضوئية).
أهمية هذه القوانين:
- فهم التفاعلات بين الضوء والمادة: تساعد هذه القوانين في فهم العديد من الظواهر الفيزيائية، مثل الانعكاس والانكسار والامتصاص والانبعاث.
- تطوير التكنولوجيا: تعتمد العديد من التكنولوجيات الحديثة، مثل الليزر والخلايا الشمسية، على فهم التفاعلات بين الضوء والمادة.
باختصار:
قوانين حفظ الزخم والطاقة هي قوانين أساسية في الفيزياء تنطبق على جميع التفاعلات، بما في ذلك التفاعلات بين الضوء والمادة. وتؤكد هذه القوانين على أن الطاقة والزخم لا يفنيان ولا يختفان، بل يتحولا من شكل إلى آخر.