光子:修订间差异

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{{Infobox particle
{{粒子信息框
 
| name = 光子
| name = 光子
 
| image = Photon.svg
| image = Photon-energy-wave.svg
| caption = 光子的波粒二象性示意图
 
| 组成 = [[基本粒子]]
| caption = 光子既是电磁波的量子,也被视为无静止质量的粒子。
| 粒子类型 = [[规范玻色子]]
 
| 理论提出 = [[阿尔伯特·爱因斯坦]](1905年)
| status = 基础粒子
| 实验验证 = [[康普顿散射]](1923年)
 
| 符号 = γ(高能光子)或 hν(通用表示)
| discovered = 阿尔伯特·爱因斯坦(1905年提出概念)
| 质量 = 0(静止质量)
 
| 电荷 = 0
| symbol = γ(伽马射线)或 hν(能量表示)
| 自旋 = 1([[玻色子]])
 
| 相互作用 = [[电磁力]]
| mass = 0(静止质量)
 
| charge = 0
 
| spin = 1(玻色子)
 
| interaction = 电磁力
 
}}
}}


​​光子​​(英语:Photon)是[[电磁辐射]]的[[量子]],也是[[电磁相互作用]]的[[基本粒子]]。作为[[规范玻色子]]的一种,光子是[[光]]及其他形式[[电磁波]]的能量载体,在[[量子电动力学]](QED)中充当电磁力的媒介粒子。
'''光子'''({{lang-en|Photon}})是[[电磁辐射]]的[[量子]],属于[[基本粒子]]中的[[规范玻色子]]。它是[[光]]和所有其他形式[[电磁波]]的载体粒子,也是[[量子电动力学]](QED)中电磁相互作用的媒介。


== 基本性质 ==
== 基本特性 ==
* '''零静止质量''':光子始终以[[光速]](真空中的速度为299,792,458 m/s)运动。
* '''能量与动量''':光子能量(''E'')与[[频率]](''ν'')的关系为 <math>E = h\nu</math>(''h''为[[普朗克常数]]);动量(''p'')满足 <math>p = \frac{h}{\lambda}</math>(''λ''为波长)。
* '''自旋与统计''':光子是自旋为1的[[玻色子]],遵循[[玻色-爱因斯坦统计]]。
* '''波粒二象性''':光子既表现出[[粒子]]性(如[[光电效应]]),也表现出[[波动]]性(如[[干涉]]和[[衍射]])。


​​静止质量​​:光子静止质量为零,始终以[[真空中的光速]](约299,792,458 m/s)运动。
== 历史 ==
​​能量与动量​​:光子的能量(E)与[[频率]](ν)成正比,关系式为 E=hν(h为[[普朗克常数]]);动量(p)满足 p=
光子的概念由[[阿尔伯特·爱因斯坦]]在1905年解释[[光电效应]]时首次提出,进一步发展了[[马克斯·普朗克]]的量子理论。1926年,[[吉尔伯特·路易斯]]正式命名其为“光子”。实验验证包括:
λ
* [[康普顿散射]](1923年)证实光子具有动量。
h
* [[量子光学]]实验(20世纪后期)直接观测光子行为。
(λ为波长)。
​​自旋​​:光子是自旋为1的玻色子,服从[[玻色-爱因斯坦统计]]。
== 发现与理论 ==
 
光子的概念由[[阿尔伯特·爱因斯坦]]在1905年解释[[光电效应]]时首次提出,进一步发展了[[马克斯·普朗克]]的量子理论。这一工作为[[量子力学]]奠定了基础,并让爱因斯坦获得1921年[[诺贝尔物理学奖]]


== 应用 ==
== 应用 ==
光子在现代科技中广泛应用:
* '''通信''':[[光纤]]传输依赖光子。
* '''能源''':[[太阳能电池]]通过光子发电。
* '''医学''':[[X射线]]和[[激光手术]]利用高能光子。
* '''量子技术''':[[量子计算]]和[[量子加密]]依赖光子纠缠。


光子在以下领域具有关键作用:
== 相关概念 ==
 
* [[波粒二象性]]
[[激光]]技术
* [[量子场论]]
[[太阳能电池]]
* [[电磁波谱]]
[[量子通信]](如[[量子纠缠]]光子对)
* [[虚光子]](量子电动力学中的媒介粒子)
[[医学成像]](如[[X射线]])
== 参见 ==


[[波粒二象性]]
[[量子场论]]
[[电磁波谱]]
== 参考文献 ==
== 参考文献 ==
{{reflist|30em}}


{{reflist}}
== 外部链接 ==
* [https://home.cern/science/physics/photon 欧洲核子研究中心(CERN)关于光子的介绍]
* [https://www.quantamagazine.org/how-photons-reveal-the-fabric-of-spacetime-20230620/ 《量子杂志》:光子与时空结构]

2025年7月26日 (六) 04:04的版本

模板:粒子信息框

光子模板:Lang-en)是电磁辐射量子,属于基本粒子中的规范玻色子。它是和所有其他形式电磁波的载体粒子,也是量子电动力学(QED)中电磁相互作用的媒介。

基本特性

历史

光子的概念由阿尔伯特·爱因斯坦在1905年解释光电效应时首次提出,进一步发展了马克斯·普朗克的量子理论。1926年,吉尔伯特·路易斯正式命名其为“光子”。实验验证包括:

应用

光子在现代科技中广泛应用:

相关概念

参考文献

模板:Reflist

外部链接