フォトン 離散束 (または量子) として定義される光の粒子です。 ) 電磁 (または光) エネルギーの。光子は常に動いており、真空 (完全に空の空間) では、すべての観測者に対して一定の光速度を持っています。光子は c の真空の光速 (より一般的には単に光速と呼ばれる) で移動します =2.998 x 10 m/秒。
光子の基本特性
光の光子理論によると、光子:
- 同時に粒子と波のように振る舞う
- 一定の速度で移動する, c =2.9979 x 10 m/s (つまり、「光の速度」)、空の空間で
- 質量ゼロで静止エネルギー
- 周波数にも関連するエネルギーと運動量を運ぶ (nu) と波長 (lamdba) 式 E で表される電磁波の =h nu と p =h / ラムダ .
- 放射線が吸収/放出されると、破壊/生成される可能性があります。
- 光の粒子が原子と衝突して電子を放出するコンプトン効果など、電子や他の粒子と粒子のような相互作用 (つまり、衝突) を起こすことができます。
光子の歴史
光子という用語は、1926 年に Gilbert Lewis によって造られましたが、離散粒子の形をした光の概念は何世紀にもわたって存在し、ニュートンの光学科学の構築において形式化されていました。
しかし、1800 年代になると、光の波動特性 (一般に電磁放射を意味する) が明らかになり、科学者は本質的に光の粒子理論を窓の外に投げ出しました。アルバート アインシュタインが光電効果を説明し、光エネルギーを量子化する必要があることに気付いてから、粒子理論が復活しました。
波動と粒子の二重性の概要
前述のように、光は波と粒子の両方の性質を持っています。これは驚くべき発見であり、確かに私たちが通常物事を認識する方法の領域外です.ビリヤード ボールは粒子として機能し、海は波として機能します。光子は常に波動と粒子の両方として機能します (特定の時点でどちらの特徴がより明白であるかに応じて、「波である場合も粒子である場合もある」と言うのは一般的ですが、基本的には正しくありません)。
この波と粒子の二重性の効果の 1 つにすぎません (または粒子波二重性 ) は、光子は粒子として扱われますが、波力学に固有の周波数、波長、振幅、およびその他の特性を持つように計算できるということです。
Photon の楽しい事実
光子は質量を持たないにもかかわらず、素粒子です。光子のエネルギーは、他の粒子との相互作用で移動 (または作成) できますが、それ自体では減衰しません。光子は電気的に中性であり、その反粒子である反光子と同一の希少粒子の 1 つです。
光子はスピン 1 粒子 (ボソンを作る) であり、スピン軸は進行方向 (「左手」または「右手」の光子に応じて前方または後方) に平行です。この機能により、光の偏光が可能になります。
