فوتون
فرهنگستان زبان و ادب
دانشنامه عمومی
مانند همه ذرات بنیادی، مکانیک کوانتومی بهترین توضیح را در مورد فوتون ها ارائه می نماید، ذراتی که مانند الکترون ها از خود دوگانگی موج و ذره نشان می دهند؛ به طوری که دارای هر دو خاصیت موجی و ذره ای هستند. مفهوم مدرن فوتون از پژوهش های آلبرت اینشتین در طول دو دهه ابتدایی قرن بیستم سرچشمه می گیرد، کسی که از تحقیقات را بر پایه کارهای ماکس پلانک بنا کرد. ماکس پلانک در تلاش برای توضیح این که چطور ماده و تابش الکترومغناطیس می توانند با یکدیگر در تعادل باشند، پیشنهاد کرد که انرژی ذخیره شده در اجسام مادی، متشکل از تعداد صحیحی از واحدهایی هم اندازه و مجزا از یک دیگر 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 شده است. آزمایش های انجام شده، نظر اینشتین در مورد نور را تأیید کرد و در سال ۱۹۲۶، گیلبرت لوییس واژه فوتون را برای این واحدهای انرژی ترویج کرد.
در مدل استاندارد در فیزیک ذرات، فوتون ها و سایر ذره های بنیادی به عنوان نتایج ضروری قوانین فیزیکی که دارای تقارن مشخص در هر نقطه از فضا - زمان هستند، توصیف می شوند. خواص ذاتی ذره هایی مانند بار الکتریکی، جرم و اسپین توسط نظریه پیمانه ای تعیین می شوند. مفهوم فوتون منجر به دستاوردهای بسیار مهمی در فیزیک نظری و تجربی گردید که از لیزرها، چگالش بوز - اینشتین، نظریه میدان های کوانتومی و دامنه احتمال[ a] در مکانیک کوانتومی از جمله آن ها هستند. مفهوم فوتون همچنین در زمینه هایی مانند فتوشیمی، میکروسکوپ های دارای قدرت تفکیک بالا و اندازه گیری فواصل مولکولی استفاده شده است. اخیراً، فوتون ها به عنوان عناصر مورد استفاده در ساخت کامپیوترهای کوانتومی، کاربرد در تصویربرداری نوری و مخابرات نوری مانند رمزنگاری کوانتومی، مورد پژوهش قرار گرفته اند.
دانشنامه آزاد فارسی
در فیزیک، نوعی ذرۀ بنیادی یا «کوانتوم» انرژی. تشکیل دهندۀ نور و دیگر تابش های الکترومغناطیسی گسیل شونده است. فوتون از هر دو خاصیت ذره ای و موجی برخوردار است. هیچ باری ندارد، و بدون جرم در نظر گرفته می شود، ولی انرژی و تکانه دارد. فوتون یکی از بوزون های پیمانه ای و حامل نیروی الکترومغناطیسی است که از نیروهای بنیادی طبیعت به شمار می رود. بنابر نظریۀ کوانتومی، انرژی فوتون از این فرمول به دست می آید: E = hf که در آنh ثابت پلانک وf بسامد تابش گسیل شده است.
