فوتون: الفرق بين النسختين

في عام [[1900]]م كان [[ماكس بلانك]] يعمل على مسألة إشعاع [[الجسم الأسود]]، وتوصل إلى أن الطاقة في الأمواج الكهرومغناطيسية لا يُمكن أن تنتشر إلا على شكل "حزم صغيرة" من الطاقة، أطلق عليها "الكموم" (جمع كم). لاحقًا وفي عام [[1905]]م ذهب [[ألبرت أينشتاين|ألبرت آينشتاين]] إلى أبعد من ذلك حين قال أن الأمواج الكهرومغناطيسية لا يُمكن أن توجد إلا على شكل حزم طاقة.<ref name="Einstein1905">

}} {{أيقونة ألمانية}}. A partial [[s:A Heuristic Model of the Creation and Transformation of Light|English translation]] is available from [[ويكي مصدر]].</ref>. وقد أطلق عليها اسماً مشابهاً وهو "كموم الضوء". أما كلمة "فوتون" فقد اشتقت من الكلمة الإغريقية "φως" (فوس) والتي تعني "ضوء". وقد كان من ابتكر الكلمة هو الفيزيائي [[غلبرت لويس]] في عام [[1926]]، والذي نشر نظرية تخمينية -غير تجريبية– حول أن "الفوتونات [[حفظ الطاقة (فيزياء)|لا تستحدث ولا تفنى]]"<ref name="Lewis1926">

}} {{fr icon}}</ref>) لأنه تبيّن أنها من الأمواج الكهرومغناطيسية في عام [[1914]].<ref>

}}</ref>. في ال[[كيمياء]] و[[هندسة بصرية|الهندسة البصرية]] يُرمز للفوتونات عادة بالرمز "hν"، حيث أن "h" هو ثابت بلانك و"ν" هو حرف إغريقي يدل على تردد الموجات. ويوجد رمز أقل شيوعاً هو "hf" حيث "f" اختصار للكلمة الإنجليزية "frequency" والتي تعني تردد.

العلاقة بين [[طاقة]] و[[زخم الحركة|زخم حركة]] الفوتون هي "E = pc"، حيث أن "E" هي الطاقة و"p" هي مقدار [[متجهة|متجه]] زخم الحركة و"c" هي سرعة الضوء.<ref>See section 1.6 in {{استشهاد بكتاب

}}</ref>. طاقة وزخم حركة الفوتون يعتمدان فقط إما على [[تردد]]ه (ν) أو بشكل مساو على [[طول الموجة|طوله الموجي]] (λ):

حيث أن "K" هو "متجه الموجة" و"ω" هو [[تردد زاوي|التردد الزاوي]] و"ħ" هو [[ثابت بلانك]].<ref>[http://physics.uoregon.edu/~soper/Light/photons.html Electromagnetic radiation is made of photons] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130403084451/http://physics.uoregon.edu/~soper/light/photons.html |date=03 أبريل 2013}}</ref>.

يُعتقد حالياً أن الفوتون عديم [[كتلة ساكنة|الكتلة السكونية]] <ref group="ملاحظات">أثبتت نظرية [[النسبية الخاصة]] لآينشتاين أن كتلة الأجسام يُمكن أن تزيد في حال تحركت بسرعة قريبة من سرعة الضوء. وعند 86% من [[سرعة الضوء]] تتضاعف الكتلة. ولذلك فقد وُلد مصطلحان للتعبير عن الكتلة هما: [[كتلة ساكنة|الكتلة السكونية]]، وهي كتلة الأجسام عندما تكون ثابتة. و[[الكتلة الحركية]]، وهي كتلة الأجسام عندما تتحرك بما يقارب سرعة الضوء.</ref> تمامًا (كتلته السكونية ليست قليلة جدًا بل هي لا شيء). لكن المشكلة هي أنه إذا كان الفوتون عديم الكتلة فلا يُمكن أن يتحرك بسرعة "c" في الفراغ، بل يجب أن تكون سرعته أقل وأن تعتمد على تردده. لكن في الواقع التعبير الشائع عن "c" بأنها سرعة تحرك الضوء هو خطأ، بل هي ثابت طبيعي يُمثل الحد الأقصى للسرعة التي يُمكن لأي جسم التحرك بها نظريًا في ال[[زمكان]].<ref>{{cite journal|مؤلف= David Mermin|عنوان=Relativity without light|صحيفة=American Journal of Physics| تاريخ= February 1984| المجلد= 52(2)|صفحات=119–124}}</ref>. وهكذا فهي ما زالت سرعة الأمواج في الزمكان (أمواج الجاذبية والجاذبية)، لكنها ليست سرعة الفوتونات.