Fotón: Rozdiel medzi revíziami

'''Fotón''' (z gréckeho: φως (fos), svetlo) je vo [[fyzika|fyzike]] [[elementárna častica]], kvantum elektromagnetického polapoľa a základná "jednotka" svetla a všetkých ostatných foriem elektromagentického[[elektromagnetické žiarenie|elektromagnetického žiarenia]].

JeFotón toje jedenjedným z [[kalibračný bozón|kalibračných bozónov]]. Fotóny sa pôvodne nazývali „kvantá energie“. Má nulovú [[hmotnosť]] v pokoji a šíri sa [[rýchlosť svetla|rýchlosťou svetla]]. Fotón je objekt mikrosveta, ktorý máMá aj časticové, aj vlnové vlastnosti, ale nie je ani vlnou, ani časticou. Fotóny sa pôvodne nazývali „kvantá energie“.

Všetko [[elektromagnetické vlnenie]], od [[rádiové vlny|rádiových vĺn]] po [[gama žiarenie]], jaje kvantované na fotóny, ktoré popisuje [[vlnová dĺžka]], [[frekvencia]], [[energia]] a [[hybnosť]]. Životnosť fotónu je nekonečná, v zmysle nekonečného [[polčas rozpadu|polčasu rozpadu]]. Fotón je teda stabilná častica. Fotóny môžuMôžu vznikať a zanikať pri [[interakcia|interakciách]]. Elektrický náboj fotónu je nulový. Fotón má [[spin (fyzika)|spin]] 1 a jeho elektrický náboj je nulový. Vo vákuú[[vákuum|vákuu]] sa všetky fotóny pohybujú rýchlosťou svetla, ''c'', ktorá je rovná 299 792 458 metrov za sekundu. Ako všetky [[elementárne častice]], aj fotón sa riadi [[kvantová mechanika|kvantovou mechanikou]]. Moderná koncepcia fotónu bola rozvinutá [[Albert Einstein|Albertom Einsteinom]], ktorý vysvetlil experimentálne pozorovania, ktoré sa nezhodovali s klasickým vlnovým modelom svetla.

Časticové vlastnosti elektromagnetického žiarenia sa prejavujú predovšetkým pri vysokých frekvenciách (teda pri vysokých energiách fotónu), v opačnom prípade prevažujú vlnové vlastnosti elektromagnetického žiarenia, tzn. žiarenie sa prejavuje ako vlnavlnenie.

Fotón existuje iba v pohybe, pričom sa vždy (v súlade s [[postulát]]om [[špeciálna teória relativity|špeciálnej teórie relativity]]) pohybuje [[rýchlosť svetla|rýchlosťou svetla]]. Má preto nulovú pokojovú hmotnosť. Dôsledkom jeho neustáleho pohybujepohybu je však nenulová [[energia]], ktorá je definovaná vzťahom:

Na základe [[teória relativity|relativistického]] vzťahu ekvivalencie energie a [[hmotnosť|hmotnosti]], tzn. <math>E = m c^2</math>, je možné fotónu priradiť tiež určitú hmotnosť (nejde však o pokojovú hmotnosť, ktorá je nulovénulová, ale o pohybovú hmotnosť), prejavujektorá sa prejavuje zotrvačnými a gravitačnými vlastnosťami. Táto energia (a teda aj hmotnosť) spôsobuje, že na fotón pôsobi [[gravitácia]] podľa [[všeobecná teória relativity|všeobecnej teórie relativity]] a on sám gravitačne pôsobi na okolie. Tieto javy boli potvrdené pozorovaním (napr. pozorovanie ohybu žiarenia okolo kozmických telies).

Pomocou [[teória relativity|relativistického]] vzťahu pre [[energia|energiu]] pohybujúcej sa [[častice]] <math>E = \sqrt{m_0^2c^4+p^2c^2}</math> a zo skutočnosti, že pokojová hmotnosť fotónu je nulová, tzn. <math>m_0=0</math>, je možné [[hybnosť]] fotónu <math>p</math> vyjádriťvyjadriť akonasledujúcim spôsobom:

:<math>p = {E\over c} = {hf\over c} = {h\over\lambda}</math>.

Fotóny vznikajú mnohými spôsobmi, napríklad vyžarovaním pri prechode elektrónu medzi [[orbitál]]nymi hladinami, či pri [[anihilácia|anihiláciíanihilácii]] častíc. Špeciálne prístroje ako [[maser]] a [[laser]] môžu vytvoriť koherentný zväzok žiarenia.