Foton

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Fotonul (numit şi cuantă de lumină) este particula elementară responsabilă pentru toate fenomenele electromagnetice. Fotonii participă la interacţiunile electromagnetice; toate formele de lumină (nu numai cea vizibilă) se compun din fotoni. Masa de repaus a fotonului este zero; astfel în absenţa oricărei interacţiuni viteza fotonului (viteza luminii, c) este aceeaşi în toate sistemele de referinţă. Cînd este absorbit fotonul transmite materiei energia, impulsul şi momentul său cinetic. Ca toate particulele elementare fotonii au atît proprietăţi de corpuscul cît şi de undă — prezintă dualismul undă-corpuscul —, în general considerîndu-se că în momentul interacţiunii cu materia fotonii se comportă preponderent ca particule, iar în timpul propagării libere se comportă ca unde.

Primele încercări ştiinţifice de a crea un model corpuscular al luminii au fost în secolul al XVI-lea şi i-au aparţinut lui Pierre Gassendi, preluate şi dezvoltate curînd după aceea de Isaac Newton. Dar conceptul modern de foton a apărut abia la începutul secolului al XX-lea, mai întîi în lucrările dintre anii 1905 şi 1917 ale lui Albert Einstein (acesta folosea pentru foton denumirea das Lichtquant, cuanta de lunină), şi servea la explicarea unor fenomene observate experimental care nu puteau fi explicate prin modelul clasic al luminii, ca de exemplu efectul fotoelectric şi radiaţia corpului negru.

Înţelegerea conceptului de foton a avut consecinţe deosebite în dezvoltarea fizicii, a celorlalte ştiinţe şi a tehnologiei. Prin aplicarea teoriilor legate de fotoni au devenit realitate laserul, fotochimia, microscopia de înaltă rezoluţie, analize atomice şi moleculare, şi comunicaţiile optice printre altele, iar în viitor se întrevăd rezultate spectaculoase de exemplu în criptografia cuantică sau chiar realizarea de calculatoare cuantice.

Cuvîntul foton a fost creat în 1926 de fizicianul american Gilbert Lewis, pornind de la cuvîntul grecesc φῶς phos, care înseamnă lumină. Deşi teoria lui Lewis despre fotoni, care susţinea că aceştia nu puteau fi nici creaţi şi nici distruşi, s-a dovedit a fi greşită — există numeroase fenomene cuantice de generare şi anihilare a fotonilor —, termenul a fost considerat foarte potrivit pentru cuantele de lumină şi a fost repede acceptat de întreaga comunitate ştiinţifică.