ფოტონი

ფოტონი — ელემენტარული ნაწილაკი ფიზიკაში, ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების კვანტი (ულუფა) და სინათლისა და ყველა სხვა სახის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების საბაზისო ერთეული. ფოტონი არის აგრეთვე „ძალის გადამტანი“ ელექტრომაგნიტური ძალისთვის. ამ ძალის მოქმედება ადვილად დამზერადია, როგორც მიკროსკოპულ, ასევე მაკროსკოპულ დონეზე. რადგანაც ფოტონს არ აქვს უძრაობის მასა ეს საშუალებას აძლევს მას ურთიერთქმედებდეს შორ მანძილებზე. მსგავსად ყველა ელემენტარული ნაწილაკისა ფოტონი საუკეთესოდ აღიწერება კვანტური მექანიკით ამჟღავნებს რა ტალღურ-ნაწილაკურ დუალიზმს — ანუ ამჟღავნებს როგორც ტალღის, ასევე ნაწილაკის ბუნებას. მაგალითად ფოტონი შეიძლება გარდატყდეს ლინზის საშუალებით ან ამჟღავნებდეს ტალღურ ინტერფერენციას საკუთარ თავთან და აგრეთვე მოქმედებდეს, როგორც ნაწილაკი, რომელიც იძლევა განსაძღვრულ შედეგს რაოდენობრივი მომენტის გაზომვისას.

დღეისათვის არსებული შეხედულება ფოტონზე თანდათანობით განვითარდა ალბერტ აინშტაინის მიერ, როდესაც ის ცდილობდა აეხსნა ექსპერიმენტული დაკვირვება, რომელიც ვერ ჯდებოდა კლასიკური სინათლის ტალღური მოდელის ფარგლებში. კერძოდ, ფოტონური მოდელი ითვალისწინებდა რა სინათლის ენერგიის სიხშირეზე დამოკიდებულებას, შესაძლებელს ხდიდა ნივთიერებისა და გამოსხივების თერმულ წონასწორონაში არსებობას. ფოტონური მოდელი აგრეთვე ხსნიდა მანამდე ანომალურ დაკვირვებებს, მათ შორის შავი სხეულის გამოსხივების მახასიათებლებს. რომელსაც სხვა ფიზიკოსები და მათ შორის მაქს პლანკი აღწერდა ნახევრადკლასიკური მოდელის საშუალებით, სადაც სინათლე კვლავ მაქსველის განტოლებებით აღიწერებოდა, ხოლო მატერიალური სხეული, რომელიც შთანთქავდა ან გამოასხივებდა სინათლეს იყო დაკვანტული. თუმცა ამ ნახევრადკლასიკურმა მოდელებმა საკუთარი წვლილი შეიტანეს კვანტური მექანიკის განვითარებაში. შემდგომმა ექსპერიმენტებმა დაადასტურეს აინშტაინის ჰიპოთეზა, რომ თვით სინათლე იყო დაკვანტული და სინათლის კვანტია ფოტონი.

ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის თანამედროვე სტანდარტულ მოდელში ფოტონი აღიწერება, როგორც აუცილებელი შედეგი იმისა, რომ ფიზიკურ კანონებს აქვთ გარკვეული სიმეტრია დრო-სივრცის ყოველ წერტილში. ფოტონის შინაგანი მახასიათებლები, როგორებიცაა: მუხტი, მასა და სპინი ბუნებრივად განისაზღვრებიან ამ კალიბრული სიმეტრიის მახასიათებლებიდან. სინათლის ნეიტრინოს თეორია, რომელიც ცდილობს აღწეროს ფოტონი, როგორც შედგენილი სტრუქტურა ჯერჯერობით წარუმატებელია.

ფოტონის კონცეფციამ მნიშვნელოვანი წინსვლა მოახდინა თეორიულ და ექსპერიმენტულ ფიზიკაში, როგორებიცა ლაზერები, ბოზე-აინშტაინის კონდენსაცია, ველის კვანტური თეორია და კვანტური მექანიკის შესაძლებელი ინტერპრეტაციები. ფოტონის კონცეფცია გამოიყებული იქნა ფოტოქიმიაში, მაღალი გარჩევისუნარიანობის მიკროსკოპებში და მოლეკულური მანძილების გაზომვაში. ახლახან, ფოტონები შეისწავლეს, როგორც ელემენტები კვანტური კომპიუტერების და ოპტიკური კომუნიკაციის ისეთი დახვეწილი საშუალებისა, როგორიცაა კვანტური კრიპტოგრაფები.

 იხილეთ აგრეთვე 
 დოპლერის ეფექტი
 ელექტრომაგნიტური გამოსხივება
 ლაზერი
 სინათლე
 დირაკის განტოლება

 სქოლიო 

კატეგორია:თეორიული ფიზიკა
კატეგორია:ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა
კატეგორია:ელემენტარული ნაწილაკები