تفاوت میان نسخه‌های «فوتون»

۷۴ بایت اضافه‌شده ،  ۶ سال پیش
بدون خلاصه ویرایش
| تصویر =[[پرونده:Military_laser_experiment.jpg|275px]]
| زیرنویس = نور لیزر
| num_types =
| ترکیب = ذرات بنیادی اولیه
| خانواده = [[بوزون]] ها‌ها
| گروه =
| رده =
| برهم‌کنش = [[الکترومغناطیس]]
| ذره بنیادی =
| پاد ذره =
| وضعیت =
| استدلال = [[آلبرت اینشتین]]
| کشف =
| نماد = <math>\gamma</math> یا <math>h\nu</math>
| جرم = ۰
| نیم‌عمر =
| ذرات واپاشی =
| بار الکتریکی =۰
| بار رنگ =
| اسپین = ۱
| num_spin_states =
پاریته=1۱-
}}
 
[[پرونده:Light-wave.png|بندانگشتی|ساختار موجی فوتون]]
'''فوتون''' در [[فیزيكفیزیک]]، یک [[ذره بنیادی]] است که به‌عنوان واحد [[کوانتوم]]ی نور و یا هر نوع تابش [[الکترومغناطیسی]] محسوب می‌شود. فوتون نماینده حامل‌های نیرو برای نیروی الکترومغناطیسی می‌باشد که اثر این نیرو به راحتی هم در سطح ماکروسکپی وهم در سطح میکروسکپی قابل مشاهده است. مانند بقیه [[ذرات بنیادی]] بهترین تعریف از فوتون توسط [[مکانیک کوانتومی]] ارائه می‌شود.می‌شود؛ که نشان دهنده ویژگی دوگانگی ذره وموج می‌باشد.
 
تعریف مدرن ازخصوصیات فوتون اولین بار توسط [[البرت انیشتین]] ارائه شدکهشد که علت انآن توضیح مشاهدات تجربی بود که ان زمان با [[فیزیک کلاسیک]] که نور را فقط موج میدانستمی‌دانست قابل توضیح نبود. از طرفی در توضیح پدیده [[جسم سیاه]] توسط ماکس پلانگ او مدلی نیمه کلاسیکی ارایه کرد که در انآن با اینکه نور به عنوان موج توسط روابط ماکسول تعریف میمی‌شد شدولیولی برای مقدار انرژی مقدارمقدارهای های کوانتیده ایکوانتیده‌ای در نظر گرفته می‌شد که این مقدار هامقدارها برابر کوانتوم هایکوانتوم‌های انرژی فوتون هافوتون‌ها بودند که خود این مدل نیمه کلاسیک بعداً پایه هایپایه‌های اولیه مکانیک کوانتومی را بنا نهاد
بر اساس اصل دوبروی در مورد ذرات دو حالت ذره‌ای و موجی در نظر گرفته می‌شود، که البته این خاصیت در دنیای میکروسکوپی بیشتر مورد مطالعه‌است. به عنوان مثال، اگر ذره‌ای به جرم یک گرم که با سرعت معمولی در حال حرکت است، در نظر بگیریم [[طول موج]] منتسب به این ذره چنان کوچک خواهد بود که اصلاً قابل ملاحظه نیست، اما در مورد ذراتی مانند [[الکترون]] این طول موج قابل توجه‌است.توجه‌است؛ بنابراین با توسل به این اصل می‌توان [[تابش الکترومغناطیسی]] را نیز متشکل از ذراتی دانست که این ذرات را فوتون می‌گویند.
فوتون دارای [[اسپین]] یک است، یعنی از لحاظ ذره‌ای [[بوزون]] به حساب می‌آید.
 
== واقعیت کوانتوم‌های نور ==
[[پرونده:Photon paquet onde.png|بندانگشتی|بسته موجی]]
 
== رفتار دوگانه نور ==
برای بررسی پدیده هایپدیده‌های مربوطه به نور باید از دو روش موجی بودن و ذره ایذره‌ای بودن نور استفاده نمود. حقیقت این است که در برخی از پدیده هاپدیده‌ها نور رفتاری همچون یک ذره را دارد مانند اثر فوتوالکتریک.فوتوالکتریک؛ و در برخی از پدیده هاپدیده‌ها نور دارای رفتار موجی است. یعنی مانند یک موج عمل میکندمی‌کند. در آزمایش دو شکاف یانگ ، طرحیانگ، هایطرح‌های تاریک و روشن به وجود امده را نمی تواننمی‌توان بر اساس نظریه ذره ایذره‌ای بودن نور توضیح داد. در این ازمایش می توانمی‌توان بیان کرد که نور هم چون یک موج به دو شکاف برخورد کرده و هر شکاف مانند یک منبع جدید نور موجی عمل میکندمی‌کند. تداخلهای سازنده و ویرانگر این دو منبع نور موجی، باعث تولید طرح هایطرح‌های تاریک و روشن بر روی پرده نمایش می شودمی‌شود. در این آزمایش نور همچنان از بسته هایبسته‌های کوچک انرژی فوتون تشکیل شده، اما طوری رفتار میکندمی‌کند که گویی یک موج میباشدمی‌باشد. اگر یک تک فوتون را به طرف دو شکاف یانگ شلیک نماییم، فقط یک نقطه نورانی بر روی پرده نمایش ظاهر می شودمی‌شود. حال اگر به شلیک فوتونهای پی در پی ادامه دهیم، انگاه طرح تاریک و روشن بر روی پرده نمایش ظاهر می شودمی‌شود. این آزمایش و نتیجه آن برای الکترون نیز صادق است. می توانمی‌توان گفت که رفتار جمعی (آماری) باریکه نور، به دو صورت ذره ایذره‌ای بودن و موجی بودن ظاهر می شودمی‌شود.
در آزمایش فوتوالکتریک رفتار ذره ایذره‌ای نور ظاهر می شودمی‌شود. در اینجا فوتونهای همچون گلوله هایگلوله‌های پر انرژی به سطح فلز برخورد کرده، با انتقال انرژی به الکترونهای فلز آنها را تحریک کرده و یک جریان الکترونی پدیدار می شودمی‌شود.
 
== ویژگی‌های فیزیکی فوتون ==
فتون ذره‌ای بدون بار وبدون جرم وپایدار می‌باشد که دارای دو نوع پولاریزه ممکن با سه پارامتر پیوسته است که مولفه‌های بردار موج ان می‌باشند و طول موج ومسیر انتشار فوتون را مشخص می‌کنند فوتون از دیدگاه الکترو مغناطیسی بوزون محسوب میشودو بقیه اعداد کوانتومی ان مانند عدد لبتونی وباریونی ورنگ و.. صفر می‌باشد
فوتون تقریباً از هر فرایند طبیعی ساطع می‌شود مانند زمانی که باری شتاب بگیرد یا مولوکول یا اتمی به ترازی پایین ترپایین‌تر سقوط کند
در فضای خلا فوتون با سرعت c یا همان [[سرعت نور]] حرکت می‌کند و این سرعت میتواندمی‌تواند در محیطهای گوناگون تغییر کند. سرعت نور در مایعات کمتر از خلاء و در جامدات نیز کمتر از مایعات می باشدمی‌باشد. تغییر سرعت نور پدیده شکست نور را باعث می شودمی‌شود. میزان شکست نور در هنگام عبور از محیطهای گوناگون به طول موج نور نیز بستگی دارد. در این وضعیت باید رفتار موجی نور را در نظر گرفت.گرفت؛ و برای انرژی ان رابطه روبرو تعریف شده است که اولین بار توسط پلانگ ارایه شد E=c*h/landa=h*frequency
و برای انرژی ان رابطه روبرو تعریف شده است که اولین بار توسط پلانگ ارایه شد E=c*h/landa=h*frequency
که در ان h ثابتی است تجربی که توسط پلانگ اولین بار محاسبه شد
فوتون همچنین دارای تکانه زوایه‌ای اسپینی نیز می‌باشد که به فرکانس نور وابست نیست و دارای اندازه مجذور ۲ ضرب در ثابت h می‌باشد و دارای فقط دو راستا می‌باشد که با علامت‌های منفی و یا مثبت مشخص می‌شود.
 
== جرم فوتون ==
 
در نظریه ذره‌ای نور، نور از ذراتی بنام فوتون تشکیل شده که با سرعت ۲۹۹،۷۹۲،۴۵۸ [[متر بر ثانیه]] یا ''c'' در خلا منتشر می‌شوند.{{سخ}}
برای هر فوتون [[اندازه حرکت|اندازه حرکتی]] (momentum) معادل ''p = h/λ'' معرفی شده که در آن ''h'' [[ثابت پلانک]] و ''λ'' طول موج فوتون است. در نظریه نسبیت فوتون جرم موثر گرانشی دارد و در میدان گرانشی تحت تاثیر قرار می گیردوچون نمی تواننمی‌توان چهارچوب مرجع سکون برای یک فوتون تعریف کرد پس برای فوتون نمی تواننمی‌توان جرم سکون تعریف کرد،میکرد، می توان برای فوتون جرم معادل با انرژی آن تعریف کرد که برابر است با: ''m = E/c<sup>2</sup> = hν/c<sup>2</sup> = h/λc''
 
== منابع ==
۳۱۵

ویرایش