Основні властивості фотона

Фотон є безмассовой часткою і здатний існувати тільки в вакуумі. Також він не має ніяких електричних властивостей, тобто його заряд дорівнює нулю. Залежно від контексту розгляду існує різні трактування опису фотона. Класична фізика (електродинаміка) представляє його як електромагнітну хвилю, що має кругову поляризацію. Також фотон проявляє властивості частинки. Таке двоїсте уявлення про нього називається корпускулярно-хвильовим дуалізмом. З іншого боку, квантова електродинаміка описує частку фотона як калібрувальний бозон, що дозволяє формувати електромагнітне взаємодія.



Серед всіх частинок Всесвіту фотон має максимальну чисельність. Спін (власний механічний момент) фотона дорівнює одиниці. Також фотон може перебувати тільки в двох квантових стану, одне з яких має проекцію спина на певний напрям, рівну -1, а інше - рівну +1. Дане квантова властивість фотона відбивається в його класичному уявленні як поперечності електромагнітної хвилі. Маса спокою фотона дорівнює нулю, з чого слід його швидкість поширення, дорівнює швидкості світла.

Частка фотона не має електричних властивостей (заряду) і досить стабільна, тобто фотон не здатний мимовільно розпадатися в вакуумі. Дана частка випромінюється в багатьох фізичних процесах, наприклад, під час руху електричного заряду з прискоренням, а також енергетичних скачках ядра атома або самого атома з одного стану в інший. Також фотон здатний поглинатися при зворотних процесах.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм фотона

Корпускулярно-хвильовий дуалізм, властивий фотону, проявляється в численних фізичних експериментах. Фотонні частки беруть участь в таких хвильових процесах, як дифракція і інтерференція, коли розміри перешкод (щілин, діафрагм) можна порівняти з розміром самої частки. Особливо це яскраво помітно в дослідах з дифракцією одиночних фотонів на єдиною щілини. Також точечность і корпускулярних фотона виявляється в процесах поглинання і випромінювання об`єктами, розміри яких набагато менше довжини хвилі фотона. Але з іншого боку, уявлення фотона як частки теж не є повноцінним, бо воно спростовується кореляційними експериментами, заснованими на заплутаних станах елементарних частинок. Тому прийнято розглядати частку фотона, в тому числі, і як хвилю.

Відео: ЩО ТАКЕ спиннер І НАВІЩО ВІН ПОТРІБЕН?