Fotoner er en type elementærpartikler som alt lys består av. Mer generelt består all elektromagnetisk stråling av fotoner. Fotoner kalles også lyskvanter.

På samme måte som alle gjenstander som har masse er bygget opp av atomer, er lysstråling bygget opp av fotoner. Men fotoner har ikke masse, bare energi.

Et foton er en masseløs partikkel. Den elektriske ladningen er null, og spinnet er lik ℏ (ℏ = h delt på 2π, og h er Plancks konstant, som er 6,626 · 10−34 joule/Hz). I henhold til spesiell relativitetsteori blir partikkelens energi da E=pc, hvor p er bevegelsesmengden og c er lyshastigheten.

Hvis man bruker de Broglies sammenheng mellom bølgelengde og bevegelsesmengde for materiebølger finner man at fotonet også har en frekvens, og at fotonets energi er proporsjonal med frekvensen. Det kan skrives slik:

E=hf

Max Planck brukte i 1900 forholdet mellom fotonets frekvens og energi til å forklare strålingen fra svarte legemer. Dette regnes som startskuddet for kvantefysikken.

Albert Einstein brukte den samme relasjonen i 1905 til å forklare den fotoelektriske effekt. Langsomt vant forestillingen om lyskvantet som en selvstendig partikkel frem, og fra 1920 tallet var navnet foton blitt vanlig.

En klassisk elektromagnetisk bølge er bygget opp av et stort antall fotoner, vanligvis med et spektrum av frekvenser i henhold til Planck-kurven. En monokromatisk laserpuls er bygget opp av milliarder av fotoner (eller mer) med samme frekvens.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

25. desember 2017 skrev Arne Westgaard

På skolen lærte jeg at fotoner har masse når de er i bevegelse, men ikke når de er i hvile ( fordi fotoner for så vidt aldri kan være annet enn i bevegelse). Stemmer dette? Det rimer ikke med påstanden: «Men lyset og fotonene har ikke masse, kun energi.»
Mvh
Arne Westgaard

29. desember 2017 svarte Jan-Petter Hansen

Det du lærte er riktig. Masseløse partikler kan ikke være i ro. Det at de har energi (men ikke masse) er et utrykk for nettopp det.

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.