Photon (de la Phos greacă, genitiv - fotografii din. Lumina)
particulă elementară, cuantumul radiației electromagnetice (în sens restrâns - lumină). F. repaus m0 masa este zero (din datele experimentale, care oricum m0 (4.10 -21 MU. În care masa de me- electronului) și, prin urmare, viteza este viteza luminii de la ≈ 3,10 până la 10 cm / sec. de spin (intrinsec momentului unghiular) AF este de 1 (în unități de H = h / 2π, unde h = 6,624.10 -27 erg .sec - constanta lui Planck) și, prin urmare, FA se referă la Boson de spin am particulelor. J și masa de repaus nenul are 2J + 1 stari de spin diferite de proiecție de spin, dar datorită faptului că UV. M0 = 0, poate fi doar în două stări de spin pentru a învârti proiecții pe pui de somn Mișcarea de presiune ± 1; F. această proprietate din electrodinamica clasică, respectiv undelor electromagnetice transversale.
T. a. Nu există nici un cadru de referință în care FA este în repaus, nu poate fi atribuită o anumită paritate interioară (A se vedea. Paritatea). Conform sistemului electric și magnetic multipolar încărcare (2l -field; multipol cm.) Radiind stare activă F. F. distinge tip electric și magnetic; F. paritate multipole electric este egal cu (- 1) l magnetice (- 1) l + 1. F. - absolut (adevărat) particule neutre și, prin urmare, are o anumită valoare a parității de încărcare (a se vedea Charge conjugare.) Egală cu -1. Pe lângă interacțiunea electromagnetică, F. implicată în interacțiunea gravitațională.
Prezentarea FI a apărut în timpul dezvoltării teoriei cuantice și teoria relativității. (Termenul „foton“ a apărut doar în 1929.) În 1900, Max Planck a obținut o expresie pentru spectrul radiației termice a unui corp negru (. Vezi legea lui Planck de radiații), presupunând că emisia undelor electromagnetice are loc în anumite porțiuni - „cuante“ energia care poate lua doar un număr discret de valori multiple porțiuni nedivizate - quantum h ν, unde ν - frecvența undelor electromagnetice. Dezvoltarea ideii de Planck, Einstein a introdus o ipoteza cuantelor de lumină, potrivit căreia această discontinuitate nu se datorează absorbției și a mecanismului de emisie, precum și faptul că radiația în sine constă din „cuante de energie indivizibilă, absorbită sau emisă numai ca întreg“ (Einstein, lucrări primite , vol. 3, p. 93, M. 1966). Acest lucru a permis Einstein a explicat efectul fotoelectric și numărul de modele, luminiscență (A se vedea. Luminescență), reacții fotochimice. În același timp, creat de Einstein Relativitatea specială (1905) a condus la abandonarea explicația electromagnetice oscilațiilor undelor medii particular - eter, și a creat astfel premisele pentru ca aceasta să fie considerată o formă de materie de radiație și cuante de lumină - particule elementare reale. In experimentele A si Compton razele X a descoperit că radiația cuante se supun acelorași legi ale cinematicii ca pulberi în suspensie, în special radiațiile de frecvență ν atribut cuantic trebuie, de asemenea, un impuls h ν / c (a se vedea. Efectul Compton).
Pe la mijlocul anilor '30. ca urmare a mecanicii cuantice (vezi. Mecanica cuantică), a devenit clar că nici prezența proprietăților undelor manifestate în proprietățile de undă ale luminii, nici capacitatea de a se estompeze sau apar în absorbția și nu emit radiație acționează F., printre alte particule elementare. Sa constatat că pulberile în suspensie, cum ar fi electronii au proprietăți de undă (A se vedea. Valuri de Broglie. Particulele de difractie) si a fost gasit posibile intertransformari de perechi de electroni și pozitroni în exemplu F. nucleu atomic într-un câmp electrostatic F. cu o energie mai mare de 1 MeV (fotoni cu o energie mai mare de 100 keV este adesea numit raze y-) se poate transforma într-un electron și un (proces de creare pereche de pozitroni) și, invers, ciocnirea de electroni și pozitroni duce la transformarea lor în două (sau trei) γ-cuantic (anihilare pereche; cm anihilare. și nașterea pas p).
secvențial teoria modernă care descrie interacțiunea F. electroni și pozitroni în vedere posibilele interconversii lor este electrodinamică cuantică (vezi. Teoria câmpului cuantic). Aceasta consideră interacțiunea electromagnetică dintre particulele încărcate ca procesul de schimb virtuale F. (vezi. Particule virtuale). F. se prin formarea de perechi electron-pozitron virtuale pot interacționa unul cu celălalt, dar posibilitatea unei astfel de interacțiuni este foarte mică și nu a fost observat experimental. F. în imprastiere energie ridicată pe hadroni (A se vedea. Hadronii) și nucleele trebuie remarcat faptul că AF poate fi transformat practic într-o multitudine de hadroni care interacționează puternic cu hadronii țintă. În același timp virtual F. apare, de exemplu, de electroni și anihilarea pozitron mare de energie poate fi transformată în hadroni reale. (Astfel de procese sunt observate pe grinzile electron-pozitron care se ciocnesc.) Descrierea interacțiunii F. real și virtual cu hadroni prin utilizarea diferitelor modele teoretice, cum vector dominanța (vezi. Electromagnetică interacțiune) Modelul partonului (A se vedea. Partoni) și altele.
De la sfârșitul anilor 60-e. dezvoltarea unei teorii unificate a interacțiunilor electromagnetice și slabe (A se vedea interacțiunea slabă.) în care AF efectuat cu trei ipotetic „vector“ interacțiuni slabe - bozonilor vector (două încărcat W + W -. și un Z neutru 0).
Surse bine cunoscute F. - surse de lumină. Sursele de radiatii gamma sunt izotopi radioactivi, precum tinta, iradiate cu electroni accelerați.
Referințe A. Einstein Dezvoltarea opiniile noastre cu privire la natura și structura radiațiilor. Coll. științifice. lucrari, vol. 3, M. 1966, p. 181; D. Bohm, Teoria cuantică, trans. din limba engleză. 2nd ed. M. 1965.