Se kilde til Foton

[[Fil:Bohr atom model (mul).svg|thumb|Illustration af udsendelsen at et foton i [[Bohrs atommodel]], når en elektron skifter fra en højere til en energimæssigt lavere [[elektronskal]]. En rigtigere model for atomet er dog [[atommodel (bølge)|stående bølger i rummet af elektroner og atomkernen]].]]
'''Fotonen''' er den [[elementarpartikel]], der er ansvarlig for elektromagnetiske fænomener, eksempelvis [[elektromagnetisk stråling]] som [[røntgenstråling]], [[ultraviolet lys]], [[synligt lys]], [[infrarødt lys]], [[mikrobølger]] og [[radiobølger]].

Fotonen adskiller sig fra andre elementarpartikler, f.eks. [[elektron]]er eller [[kvark (fysik)|kvarker]], ved at den ikke besidder nogen [[hvilemasse]]. I vakuum bevæger den sig med [[lysets hastighed]], ''c'' = 299.792.458 m/s eller tæt på 300.000 km/s.

Som alle kvanter besidder fotonen både bølge- og partikelegenskaber ([[Partikel-bølge dualitet]]). Bølgeegenskaberne inkluderer [[refraktion|brydning]] i linser og [[interferens]]. At fotonen også besidder partikelegenskaber kommer til udtryk ved, at den kun kan vekselvirke med stof ved at overføre en kvantiseret mængde energi givet ved
:<math>E = \frac{hc}{\lambda},</math>
hvor ''h'' er [[Plancks konstant]] og <math>\lambda</math> er fotonernes bølgelængde.{{bør uddybes|dato=2018}} I modsætning hertil kan en almindelig bølge overføre eller modtage vilkårlige mængder af energi. 

For synligt lys er en enkelt fotons energi mellem 2,8 × 10<sup>-19</sup> og 5 × 10<sup>-19</sup> J eller 1,8 og 3,1 eV, en relativt lille energi, men nok til at excitere et enkelt [[molekyle]] i [[øje]]ts fotoreceptorer og dermed bidrage til [[synssans]]en. Til sammenligning skal anføres at fotonenergien af UV-stråling er mellem 3.10 og 12.4 eV, tilstrækkeligt til at bryde en [[kemisk binding]] og danne [[radikal (kemi)|radikal]]er.

Udover at have en energi har fotoner også en [[impuls (fysik)|impuls]] og en [[optisk polarisering|polarisering]]. Eftersom fotonen følger [[kvantemekanik]]kens love, er det ofte tilfældet, at dens egenskaber ikke har veldefinerede værdier. Derimod er de beskrevet ved en sandsynlighed for at måle en bestemt polarisering, position eller impuls. Selvom en foton er i stand til at excitere et enkelt molekyle, er det f.eks. ofte ikke muligt på forhånd at bestemme ''hvilket'' molekyle, der bliver exciteret.

Fysikere benytter ofte beskrivelsen af en foton, som en partikel der bærer elektromagnetisk stråling. Indenfor teoretisk fysik kan fotonen dog også betragtes som formidler af enhver type elektromagnetisk vekselvirkning, eksempelvis magnetfelter og elektrisk frastødning/tiltrækning mellem elektrisk ladede partikler.

Fotonen som koncept, blev udviklet gradvis omkring årene 1905-1907 af [[Albert Einstein]] for at forklare eksperimentelle observationer, der ikke stemte overens med den klassiske bølgebeskrivelse af lys. Specifikt forklarede foton-modellen lysets energis afhængighed af frekvens, samt at stof og stråling kan være i [[termisk ligevægt]]. Andre fysikere forsøgte at forklare disse observationer med semiklassiske modeller, hvor lys stadig blev beskrevet ved [[Maxwells ligninger]], men hvor de materialer der udsendte og [[Absorption|absorberede]] lyset var kvantiserede. Disse modeller medvirkede til udvikling af kvantemekanikken, men yderligere forsøg underbyggede Einsteins hypotese om at lyset er kvantiseret. Lyskvanterne er fotoner.

Fotonkonceptet har ført til store fremskridt i både eksperimentel og teoretisk fysik, f.eks. [[laser]]e, [[Bose-Einstein-kondensat]] og kvantefeltteori. Ifølge [[standardmodellen]] for partikelfysik, ligger fotoner til grund for alle elektriske og magnetiske felter og er selv et produkt af kravet om, at de fysiske love har visse [[symmetri]]er for ethvert punkt i [[rumtid]]en. Fotonens indbyggede egenskaber, som f.eks [[Elektrisk ladning|ladning]], [[Spin (fysik)|spin]] og (fravær af) [[Masse (fysik)|masse]], er bestemt ud fra disse symmetrier.

I [[2007]] lykkedes det at fastholde og måle tilstedeværelsen af en mikrobølgefoton i op til et halvt sekund mellem to superledende spejle.
<ref>[http://www.sciencedaily.com/releases/2007/04/070402122514.htm Centre National De La Recherche Scientifique (2007, April 2). Life And Death Of A Photon 'Filmed' For The First Time. ScienceDaily. Retrieved March 22, 2008] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080420134319/http://www.sciencedaily.com/releases/2007/04/070402122514.htm |date=20. april 2008 }} Citat: "...A photon is an elementary particle of light. In general it can only be observed when it disappears...The end result is that the atom changes to state 1 if the cavity contains a photon and remains at state 0 if it is empty, as in the standard method. However, this time the energy absorbed by the atom is taken from the auxiliary field and not from that of the cavity. As a result, the photon is still there after having been seen, and is ready to be measured again...Suddenly the atoms appear in state 1, showing that a photon has been trapped between the mirrors. The photon comes from the residual thermal radiation which surrounds the cavity..The moments at which the photons appear and disappear reveal the quantum jumps of light, which occur at random..."</ref>

== Se også ==
* [[Elementarpartikel]]
* [[Kvantemekanik]]
* [[Fotonisk krystal]]
* [[Orbitalt impulsmoment (bølge)]]
* [[Ultraviolet lys]]

== Referencer ==
{{reflist}}

== Eksterne henvisninger ==
{{Commonscat}}
* Webarchive backup: [https://web.archive.org/web/20010605043443/http://zebu.uoregon.edu/~js/glossary/wave_particle.gif En lyspartikel med identitetsproblemer] (humoristisk tegning)
* [http://www.aip.org/enews/physnews/2001/split/523-2.html Number 523 #2, February 1, 2001, AIP: How Light Gets Through Tiny Holes] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040314123606/http://www.aip.org/enews/physnews/2001/split/523-2.html |date=14. marts 2004 }} Citat: "...Now, two research collaborations independently explain the results by showing that plasmons (themselves collective objects) and the photons of light form a composite object, known as a "surface plasmon polariton."..."
* [http://www.amasci.com/tesla/tesceive.html 'Energy-sucking' Radio Antennas, N. Tesla's Power Receiver] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20041015051442/http://www.amasci.com/tesla/tesceive.html |date=15. oktober 2004 }} Citat: "...The truth is quite strange...By manipulating the EM fields, we can force an electrically-small receiving antenna to behave as if it was very, VERY large...In theory a tiny loop antenna can work as well as a longwire 1/2-wave antenna which is 10KM long...The energy doesn't vanish, instead it ends up INSIDE the atom. By resonantly creating an "anti-wave", the tiny atom has "sucked energy" out of the enormously long light waves as they go by...When all is said and done, our oscillating coil has absorbed half of the incoming EM energy and re-emitted (or "scattered") the rest..."
** [http://www.amasci.com/tesla/dipole1.html C. F. Bohren, "How can a particle absorb more than the light incident on it?", Am J Phys, 51 #4, pp323  Apr 1983] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20041010121252/http://www.amasci.com/tesla/dipole1.html |date=10. oktober 2004 }} Citat: "...A particle can indeed absorb more than the light incident on it...In the former, strong absorption is associated with excitation of surfaces plasmons; in the latter it is associated with excitation of surface phonons. In both instances, the target area a particle presents to incident light can be much greater than its geometrical cross-sectional area...."
** [http://www.tfcbooks.com/articles/tws5.htm Regeneration revisited. The Tesla Connection by Gary L. Peterson] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20041204193847/http://www.tfcbooks.com/articles/tws5.htm |date= 4. december 2004 }} Citat: "...So it may be said that Tesla anticipated the technique of regenerative feedback to increase detector sensitivity...A detailed description of how the [[Negativ differentiel modstand|negative resistance]], negative inductance circuit works, including a differential form of the active antenna circuit and other pertinent information, can be found in U.S. Patent No. 5,296,866, Mar. 22, 199..."

{{EMSpektrum}}
{{Navboks Partikler}}
{{autoritetsdata}}
[[Kategori:Gaugebosoner]]
[[Kategori:Kvantemekanik]]
[[Kategori:Kvanteelektrodynamik]]