(Secțiunile transversale pentru fotoni în domeniul energiei variază de la 1 keV la 20 MeV pentru elementele Z = 1 până la 100. De asemenea, sunt prezentate locațiile marginilor de absorbție ale fotonilor.)
Un foton este un tip de particule elementare, cuantele câmpului electromagnetic, inclusiv radiația electromagnetică, cum ar fi lumina, și purtătorul de forță al forței electromagnetice (chiar și atunci când este static prin particule virtuale). Fotonul are o masă de repaus zero și se mișcă mereu cu viteza luminii din vid.
Ca toate particulele elementare, fotonii sunt în prezent cel mai bine explicați prin mecanica cuantică și prezintă dualitatea undă-particulă, cu prezintă proprietăți atât ale undelor cât și ale particulelor. De exemplu, un singur foton poate fi refractat de o lentilă și poate prezenta interferențe de unde cu sine, și se poate comporta ca o particulă cu o poziție sau un impuls măsurabil și definitiv, dar nu ambele situații în același timp. Calitățile de undă și cuantă ale fotonului sunt două aspecte observabile ale unui singur fenomen și nu pot fi descrise de niciun model mecanic; o reprezentare a acestei proprietăți duble a luminii, care presupune anumite puncte pe frontul de undă ca fiind locația energiei, nu este posibilă. Cuantele într-o undă de lumină nu pot fi localizate spațial. Sunt enumerați câțiva parametri fizici definiți ai unui foton.
Conceptul modern al fotonului a fost dezvoltat treptat de către Albert Einstein la începutul secolului al XX-lea pentru a explica observațiile experimentale care nu se potriveau modelului de undă clasică a luminii. Beneficiul modelului fotonului a fost că el a explicat dependența de frecvență a energiei luminii și a explicat capacitatea materiei și a radiației electromagnetice de a fi în echilibru termic. Modelul fotonului a explicat observațiile anormale, inclusiv proprietățile radiației corpului negru, pe care alții (în special Max Planck) încercaseră să le explice folosind modele semiclasice. În acest model, lumina a fost descrisă de ecuațiile lui Maxwell, dar obiectele materiale emit și absorb lumină în cantități cuantificate (adică schimbă energia numai cu anumite cantități specifice discrete). Deși aceste modele semiclasice au contribuit la dezvoltarea mecanicii cuantice, multe alte experimente începând cu fenomenul de împrăștiere Compton a unor fotoni singulari de către electroni, au validat ipoteza lui Einstein că lumina însăși este cuantizată. În 1926, fizicianul optic Frithiof Wolfers și chimistul Gilbert N. Lewis au inventat numele foton pentru aceste particule. După ce Arthur H. Compton a câștigat premiul Nobel în 1927 pentru studiile sale de împrăștiere, majoritatea oamenilor de știință au acceptat faptul că cuantele de lumină au o existență independentă, iar termenul de foton a fost acceptat.
În modelul standard al fizicii particulelor, fotonii și alte particule elementare sunt descrise ca o consecință necesară a legilor fizice care au o anumită simetrie în fiecare punct din spațiu. Proprietățile intrinseci ale particulelor, cum ar fi sarcina, masa și spinul, sunt determinate de această simetrie gauge. Conceptul de fotoni a condus la progrese importante în fizica experimentală și teoretică, incluzând laserele, condensarea Bose-Einstein, teoria câmpului cuantic și interpretarea probabilistă a mecanicii cuantice. A fost aplicată fotochimiei, microscopiei de înaltă rezoluție și măsurătorilor distanțelor moleculare. Recent, fotonii au fost studiați ca elemente ale computerelor cuantice și pentru aplicații în imagistică optică și comunicare optică, cum ar fi criptografia cuantică.
Gheorghe Adrian
Lumina respectiv fotonul=cuanta de lumina este un relief electromagnetic care luneca hidrodinamic prin spatiul fizic materializat de oceanul eteric. Propulsia structurii dinamice a fotonului este produsa de forta electromagnetica, forta ce apare din interactiunea fiecarui curent transversal, cu campul magnetic produs de curentul din urma. Forta electromagnetica este un efect hidrodinamic de tip Magnus in eter. Se gaseste ca forta electromagnetica este la egalitate cu forta de inertie a fiecarei unde a fotonului. La fel puterea electromagnetica a fiecarei unde este egala cu puterea mecanica. Prin aceasta structura dinamica a fotonului, care este purtatoare de masa, impuls, energie cinetica, se comporta (se manifesta) ca o particula. In spatiul vid nu poate functiona mecanismul undelor, care cere transformarea succesiva a unei forme de energie in alta. Fiindca spatiul fizic materializat de oceanul eteric, nu are densitate, nu are inertie, nu are coeziune, nu are elasticitate. Situatia poate fi comparata cu cazul unui disc de pikup care fiind in rotatie pune in vibratie acul dozei, fara ca pe disc sa existe vre-o vibratie. La interactia luminii cu substanta, prin fenomenul inductiei electromagnetice, sarcinile electrice din sanul substantei sunt puse in vibratie si asta face sa apara ca lumina ar fi vibratie. Aceasta structura dinamica a fotonului, de tipul motorului electric liniar, explica simplu si dualismul unda corpuscul, si lipsa retroradiatiei si sinfazarea in timp a campului electric cu cel magnetic, si nasterea particulelor din fotoni si nasterea fotonilor din particule si este compatibila cu aspectele specifice undelor ca difractie, interferenta, polarizare s.a.