Qu'est-ce qu'un photon en physique ?
Les photons sont un « paquet d'énergie »

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UN photon est une particule de lumière définie comme un faisceau discret (ou quantum ) d'énergie électromagnétique (ou lumineuse). Les photons sont toujours en mouvement et, dans le vide (un espace complètement vide), ont une vitesse de lumière constante pour tous les observateurs. Les photons voyagent dans le vide vitesse de la lumière (plus communément appelée la vitesse de la lumière) de c = 2,998 × 108Mme.
Propriétés de base des photons
Selon la théorie des photons de la lumière, les photons :
- se comporte comme une particule et une onde, simultanément
- se déplacer à une constante rapidité , c = 2,9979 × 108m/s (c'est-à-dire 'la vitesse de la lumière'), dans l'espace vide
- avoir une masse et une énergie au repos nulles
- transportent de l'énergie et de la quantité de mouvement, qui sont également liées à la fréquence ( ne pas) et longueur d'onde (nom) de l'onde électromagnétique, exprimée par l'équation ET = h non et p = h / lambda .
- peut être détruit/créé lorsque le rayonnement est absorbé/émis.
- peuvent avoir des interactions de type particule (c'est-à-dire des collisions) avec des électrons et d'autres particules, comme dans le Effet Compton dans lequel des particules de lumière entrent en collision avec des atomes, provoquant la libération d'électrons.
Histoire des photons
Le terme photon a été inventé par Gilbert Lewis en 1926, alors que le concept de lumière sous forme de particules discrètes existait depuis des siècles et avait été formalisé dans la construction par Newton de la science de l'optique.
Dans les années 1800, cependant, le propriétés des vagues de lumière (on entend par là un rayonnement électromagnétique en général) est devenu flagrant et les scientifiques ont essentiellement jeté la théorie particulaire de la lumière par la fenêtre. Ce n'est que Albert Einstein a expliqué le effet photoélectrique et s'est rendu compte que l'énergie lumineuse devait être quantifiée pour que la théorie des particules revienne.
La dualité onde-particule en bref
Comme mentionné ci-dessus, la lumière a les propriétés d'une onde et d'une particule. Ce fut une découverte étonnante et est certainement en dehors du domaine de la façon dont nous percevons normalement les choses. Les boules de billard agissent comme des particules, tandis que les océans agissent comme des vagues. Les photons agissent à la fois comme une onde et une particule tout le temps (même s'il est courant mais fondamentalement incorrect de dire que c'est 'parfois une onde et parfois une particule' selon les caractéristiques les plus évidentes à un moment donné).
Juste un des effets de cela dualité onde-particule (ou dualité particule-onde ) est que les photons, bien que traités comme des particules, peuvent être calculés pour avoir une fréquence, une longueur d'onde, une amplitude et d'autres propriétés inhérentes à la mécanique ondulatoire.
Faits amusants sur les photons
Le photon est un particule élémentaire , malgré le fait qu'il n'a pas de masse. Il ne peut pas se désintégrer de lui-même, bien que l'énergie du photon puisse être transférée (ou être créée) lors de l'interaction avec d'autres particules. Les photons sont électriquement neutres et font partie des rares particules identiques à leur antiparticule, l'antiphoton.
Les photons sont des particules de spin 1 (ce qui en fait des bosons), avec un axe de spin parallèle à la direction de déplacement (soit vers l'avant, soit vers l'arrière, selon qu'il s'agit d'un photon « gauche » ou « droit »). Cette caractéristique est ce qui permet la polarisation de la lumière.