光子：修订间差异
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{{粒子信息框 | {{粒子信息框|name=光子|image=Photon.svg|caption=光子的波粒二象性示意图|组成=[[基本粒子]]|粒子类型=[[规范玻色子]]|理论提出=[[阿尔伯特·爱因斯坦]]（1905年）|实验验证=[[康普顿散射]]（1923年）|符号=γ（高能光子）或 hν（通用表示）|质量=0（静止质量）|电荷=0|自旋=1（[[玻色子]]）|相互作用=[[电磁力]]}} | ||
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| caption = 光子的波粒二象性示意图 | |||
| 组成 = [[基本粒子]] | |||
| 粒子类型 = [[规范玻色子]] | |||
| 理论提出 = [[阿尔伯特·爱因斯坦]]（1905年） | |||
| 实验验证 = [[康普顿散射]]（1923年） | |||
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| 质量 = 0（静止质量） | |||
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'''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。 | '''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。 | ||
== 基本特性 == | == 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。 | * '''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）。 | * '''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）。 | ||
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== 历史 == | == 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： | 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： | ||
* [[康普顿散射]]（1923年）证实光子具有动量。 | * [[康普顿散射]]（1923年）证实光子具有动量。 | ||
* [[量子光学]]实验（20世纪后期）直接观测光子行为。 | * [[量子光学]]实验（20世纪后期）直接观测光子行为。 | ||
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== 应用 == | == 应用 == | ||
光子在现代科技中广泛应用： | 光子在现代科技中广泛应用： | ||
* '''通信'''：[[光纤]]传输依赖光子。 | * '''通信'''：[[光纤]]传输依赖光子。 | ||
* '''能源'''：[[太阳能电池]]通过光子发电。 | * '''能源'''：[[太阳能电池]]通过光子发电。 | ||
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== 相关概念 == | == 相关概念 == | ||
* [[波粒二象性]] | * [[波粒二象性]] | ||
* [[量子场论]] | * [[量子场论]] | ||
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== 外部链接 == | == 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://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] | * [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) 04:05的版本
光子（模板:Lang-en）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 （h为普朗克常数）；动量（p）满足 （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）。
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：
