什么是物理学中的光子？(a photon in physics?)
光子是一种光粒子，定义为电磁（或光能）的离散束（或量子）。光子总是在运动，并且在真空中（一个完全空的空间），对所有观察者来说都有恒定的光速。光子以c=2.998 x 108 m/s的真空光速（通常称为光速）传播。
光子的基本性质
根据光的光子理论，光子：
- 同时表现为粒子和波
- 以恒定速度移动，c=2.9979 x 108 m/s（即“光速”），在空白处
- 质量和静止能量为零
- 携带能量和动量，也与电磁波的频率（nu）和波长（lamdba）有关，如方程E=h nu和p=h/lambda所示。
- 当辐射被吸收/发射时会被破坏/产生。
- 可以与电子和其他粒子发生类似粒子的相互作用（即碰撞），例如康普顿效应中的光粒子与原子碰撞，导致电子释放。
光子历史
“光子”一词是吉尔伯特·刘易斯在1926年创造的，尽管离散粒子形式的光的概念已经存在了几个世纪，并在牛顿的光学科学建设中得到了形式化。
然而，在19世纪，光的波动特性（通常指电磁辐射）变得非常明显，科学家们基本上把光的粒子理论抛到了窗外。直到阿尔伯特·爱因斯坦解释了光电效应并意识到光能必须量子化，粒子理论才得以回归。
波粒二象性
如上所述，光具有波和粒子的特性。这是一个令人震惊的发现，当然超出了我们通常感知事物的范围。台球起着粒子的作用，而海洋起着波浪的作用。光子始终充当波和粒子（尽管这很常见，但基本上是不正确的，即“有时是波，有时是粒子”，这取决于在给定时间哪些特征更明显）。
这种波粒二象性（或粒子-波二象性）的一个影响是，光子虽然被视为粒子，但可以计算出其频率、波长、振幅和波力学固有的其他特性。
有趣的事实
光子是基本粒子，尽管它没有质量。它不能自行衰减，尽管光子的能量可以在与其他粒子相互作用时转移（或产生）。光子是电中性的，是一种罕见的粒子，与它们的反粒子——反光子相同。
光子是自旋为1的粒子（使其成为玻色子），其自旋轴平行于传播方向（向前或向后，取决于它是“左手”光子还是“右手”光子）。这一特性允许光的偏振。
- 发表于 2021-10-07 06:42
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- 分类：数学
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