![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/LASER.jpg/640px-LASER.jpg&w=640&q=50)
فوتون
بستههای تابش الکترومغناطیسی / From Wikipedia, the free encyclopedia
فوتون (به انگلیسی: Photon) که معمولاً با نماد نمایش داده میشود، یک ذره بنیادی است. فوتون یک کوانتوم یا بهعبارتی کمترین مقدار قابل اندازهگیری در یک میدان الکترومغناطیسی مانند تابش الکترومغناطیسی (نور و امواج رادیویی) محسوب میشود و همچنین در نقش حامل نیرو برای نیروی الکترومغناطیس نیز عمل میکند. فوتون ها جرم بسیار کمی (غیرقابل اندازهگیری) دارند و اگرچه سرعت فوتون به محیط بستگی دارد اما در محیط خلأ، همواره با سرعتی برابر با سرعت نور، معادل ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه حرکت میکنند.
![]() فوتونهای منتشر شده از یک پرتوی لیزر خطی | |
آمار | بوزونها |
---|---|
نیروهای بنیادی | الکترومغناطیس |
نماد | |
پادذره | پاد فوتون |
نظریهپردازی | آلبرت انیشتین |
جرم | صفر ۶۹۸۲۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱×۱۰−۱۸ eV/c۲[1] |
ثابت واپاشی | پایدار[1] |
بار الکتریکی | ۰ |
اسپین | ۱ |
پاریته | ۱- |
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a1/Light-wave.svg/320px-Light-wave.svg.png)
مانند همه ذرات بنیادی، مکانیک کوانتومی بهترین توضیح را در مورد فوتونها ارائه مینماید، ذراتی که مانند الکترونها از خود دوگانگی موج و ذره نشان میدهند؛ بهطوری که دارای هر دو خاصیت موجی و ذرهای هستند.[2] مفهوم مدرن فوتون از پژوهشهای آلبرت اینشتین در طول دو دهه ابتدایی قرن بیستم سرچشمه میگیرد، کسی که از تحقیقات را بر پایه کارهای ماکس پلانک بنا کرد. ماکس پلانک در تلاش برای توضیح اینکه چطور ماده و تابش الکترومغناطیس میتوانند با یکدیگر در تعادل باشند، پیشنهاد کرد که انرژی ذخیره شده در اجسام مادی، متشکل از تعداد صحیحی از واحدهایی هماندازه و مجزا از یکدیگر است،به عبارت دیگر بسته های انرژی که به صورت تعدادی صحیح در نظر گرفته شود. اینشتین پیشنهاد کرد که خود نور از واحدهای مجزایی از انرژی تشکیل شدهاست. آزمایشهای انجام شده، نظر اینشتین در مورد نور را تأیید کرد[3][4][5] و در سال ۱۹۲۶، گیلبرت لوییس واژه فوتون را برای این واحدهای انرژی ترویج کرد.[6][7][8]
در مدل استاندارد در فیزیک ذرات، فوتونها و سایر ذرههای بنیادی بهعنوان نتایج ضروری قوانین فیزیکی که دارای تقارن مشخص در هر نقطه از فضا-زمان هستند، توصیف میشوند. خواص ذاتی ذرههایی مانند بار الکتریکی، جرم و اسپین توسط نظریه پیمانهای تعیین میشوند. مفهوم فوتون منجر به دستاوردهای بسیار مهمی در فیزیک نظری و تجربی گردید که از لیزرها، چگالش بوز-اینشتین، نظریه میدانهای کوانتومی و دامنه احتمال[lower-alpha 1] در مکانیک کوانتومی از جمله آنها هستند. مفهوم فوتون همچنین در زمینههایی مانند فتوشیمی، میکروسکوپهای دارای قدرت تفکیک بالا و اندازهگیری فواصل مولکولی استفاده شدهاست. اخیراً، فوتونها بهعنوان عناصر مورد استفاده در ساخت کامپیوترهای کوانتومی، کاربرد در تصویربرداری نوری و مخابرات نوری مانند رمزنگاری کوانتومی، مورد پژوهش قرار گرفتهاند.