Foton

Foton

Foton (γ)
Military laser experiment.jpg
Fotony emitované v podobě laseru.
Obecné vlastnosti
Klasifikace: Elementární částice
Bosony
Fyzikální vlastnosti
Klidová hmotnost: eV/c2
Elektrický náboj: e
Spin: 1
Stř. doba života: stabilní
Interakce: elektromagnetická síla

částicové fyzice je foton (z řeckého φως, světlo) elementární částice, kterou popisujeme kvantum elektromagnetické energie. Bývá značenřeckým písmenem γ (gama).

Foton je částice zprostředkující elektromagnetickou interakci a řadí se tedy mezi tzv. intermediální částice.

Jeho studiem se zabývá kvantová elektrodynamika.

 

 

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Všechno elektromagnetické vlnění, od radiových vln po záření gama je kvantováno na fotony, jež popisuje vlnová délkafrekvenceenergie ahybnost.

Životnost fotonu je nekonečná, ve smyslu nekonečného poločasu rozpadu. Foton je tedy stabilní částicí. Fotony mohou vznikat a zanikat přiinterakcích.

Částicové vlastnosti elektromagnetického záření se projevují především při vysokých frekvencích (tedy při vysokých energiích fotonů), v opačném případě převažují vlnové vlastnosti elektromagnetického záření, tzn. záření se projevuje jako vlna.

Elektrický náboj fotonu je nulový.

Foton má spin roven 1, jedná se tedy o boson.

Energie, hmotnost[editovat | editovat zdroj]

Foton existuje pouze v pohybu, přičemž se vždy (v souladu s postulátem speciální teorie relativity) pohybuje rychlostí světla ve vakuu. Má proto nulovou klidovou hmotnost. Důsledkem jeho neustálého pohybu je však nenulová energie, která je definovaná vztahem

E = hf = {hc\over\lambda},

kde h je Planckova konstantaf frekvencec je rychlost světla ve vakuu a \lambda je vlnová délka.

Na základě relativistického vztahu ekvivalence energie a hmotnosti, tzn.

E = m c^2

lze fotonu přiřadit také určitou hmotnost (nejedná se však o klidovou hmotnost, která je nulová, ale o pohybovou hmotnost), projevující se setrvačnými i gravitačními vlastnostmi. Tato energie (a tedy i hmotnost) způsobuje, že na foton působí gravitace dle obecné teorie relativity a on sám gravitačně působí na okolí. Tyto jevy byly potvrzeny pozorováním (např. pozorovaným ohybem záření kolem kosmických těles).

Hybnost fotonu[editovat | editovat zdroj]

Pomocí relativistického vztahu pro energii pohybující se částice E = \sqrt{m_0^2c^4+p^2c^2} a ze skutečnosti, že klidová hmotnost fotonu je nulová, tzn. m_0=0, lze hybnost fotonu p vyjádřit jako

p = {E\over c} = {hf\over c} = {h\over\lambda}.

Přestože je klidová hmotnost fotonu nulová, můžeme určit jeho relativistickou hmotnost z předchozího vztahu. Pokud uvážíme, že p=mc, dostaneme

m = {hf\over c^2} = {h\over c\lambda}

Vznik[editovat | editovat zdroj]

Fotony vznikají mnoha způsoby, například vyzářením při přechodu elektronu mezi orbitálními hladinami, či při anihilaci částic.

Speciální přístroje jako maser a laser mohou vytvořit koherentní svazek záření.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Wiktionary-logo-cs.svg
Wikislovník obsahuje slovníkovou definici slova foton.
Pahýl
Tento článek je příliš stručný nebo v něm chybí důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Bližší informace mohou být uvedeny na diskusní stránce.
[skrýt]Částice
Elementární částice
fermiony
kvarky
u · d · c · s · t · b
leptony
elektron · mion · tauon · neutrino
bosony
foton · gluon · bosony W a Z
hypotetické
superpartneři
gluino · gravitino · axino · chargino · higgsino · neutralino · sfermion
ostatní
Složené částice
hadrony
baryony
(= zároveň fermiony)
nukleony
hyperony
Δ · Λ · Σ · Ξ · Ω
mezony/kvarkonia
(= zároveň bosony)
pion · kaon · ρ · η · φ · ω · J/ψ · ϒ · θ · B · D · T
další částice
hypotetické
exotické hadrony
exotické baryony
exotické mezony
ostatní
Antičástice
Kvazičástice
Seznamy

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.