Co je foton ve fyzice?

A foton je částice světla definovaná jako diskrétní svazek (nebo kvantové) elektromagnetické (nebo světelné) energie. Fotony jsou vždy v pohybu a ve vakuu (zcela prázdný prostor) mají konstantní rychlost světla pro všechny pozorovatele. Fotony cestují ve vakuu rychlost světla (častěji jen nazývaná rychlost světla) C = 2,998 x 10⁸ slečna.

Podle fotonové teorie světla, fotony:

• chovat se jako částice a vlna současně
• pohybovat se konstantně rychlost, C = 2,9979 x 10⁸ m / s (tj. „rychlost světla“), v prázdném prostoru
• mají nulovou hmotnost a klidovou energii
• nést energii a hybnost, které také souvisejí s frekvencí (nu) a vlnové délky (lamdba) elektromagnetické vlny, jak je vyjádřeno rovnicí E = h nu a str = h / lambda.
• může být zničeno / vytvořeno, když je záření absorbováno / emitováno.
• mohou mít interakce podobné částicím (tj. srážky) s elektrony a jinými částicemi, jako například v Comptonův efekt ve kterých částice světla narazí na atomy, což způsobí uvolnění elektronů.

Termín foton byl vytvořen Gilbert Lewis v roce 1926, i když pojem světla ve formě diskrétních částic existoval po celá staletí a byl formalizován v Newtonově konstrukci vědy o optice.

V 1800s, nicméně, vlnové vlastnosti světla (což je míněno elektromagnetická radiace obecně) se zjevně zjevně ukázalo a vědci v podstatě hodili částečnou teorii světla z okna. To nebylo dokud Albert Einstein vysvětlil fotoelektrický efekt a uvědomil si, že světelná energie musí být kvantována, aby se částice vrátila.

Jak je uvedeno výše, světlo má vlastnosti jak vlny, tak částice. To byl ohromující objev a rozhodně je mimo oblast toho, jak normálně věci vnímáme. Kulečníkové koule fungují jako částice, zatímco oceány působí jako vlny. Fotony fungují neustále jako vlna i jako částice (třebaže je to běžné, ale v zásadě nesprávné) že je to „někdy vlna a někdy částice“ v závislosti na tom, které rysy jsou v daném okamžiku zřetelnější čas).

Jen jeden z účinků tohoto dualita vlnových částic (nebo dualita částicové vlny) je to, že fotony, i když jsou považovány za částice, lze vypočítat tak, aby měly frekvenci, vlnovou délku, amplitudu a další vlastnosti vlastní vlnové mechanice.

Foton je elementární částice, navzdory skutečnosti, že nemá hmotnost. Sama se nemůže rozkládat, i když energie fotonu se může při interakci s jinými částicemi přenášet (nebo být vytvářena). Fotony jsou elektricky neutrální a jsou jednou ze vzácných částic, které jsou identické s jejich antičásticí, antiphotonem.

Fotony jsou částice spin-1 (což je bosony), s osou točení, která je rovnoběžná se směrem cesty (vpřed nebo vzad, v závislosti na tom, zda se jedná o „levou ruku“ nebo „pravou ruku“) foton). Tato vlastnost umožňuje polarizaci světla.