«Ֆոտոն»–ի խմբագրումների տարբերություն

Content deleted Content added
չ clean up, փոխարինվեց: : → ։ (70) oգտվելով ԱՎԲ
Տող 39.
}}
 
'''Ֆոտոն''' ({{lang-grc|φῶς}}` «լույս»), [[տարրական մասնիկ]], էլեկտրամագնիսական ճառագայթման (նեղ իմաստով` [[լույս]]ի) [[քվանտ]]:։ Ֆոտոնը չունի [[հանգստի զանգված]] և կարող է գոյություն ունենալ միայն [[լույսի արագություն|լույսի արագությամբ]] շարժվելիս։ Ֆոտոնի [[էլեկտրական լիցք]]ը նույնպես [[չեզոք մասնիկներ|զրո է]]:։ Ֆոտոնը կարող է գտնվել միայն երկու սպինային վիճակներում` շարժման ուղղության վրա ±1 սպինի պրոյեկցիայով ([[պարույրություն|պարույրությամբ]])։ Դասական էլեկտրադինամիկայում այս հատկությանը համապատասխանում է էլեկտրամագնիսական ալիքների շրջանային աջ և ձախ բևեռացումը։ Որպես քվանտային մասնիկ` ֆոտոնին ներհատուկ է [[մասնիկ-ալիքային երկվություն]]ը, այսինքն` ֆոտոնը ունի և մասնիկին, և [[դը Բրոյլի ալիք]]ին բնորոշ հատկանիշներ։
Հանգստի զանգվածի զրոյական լինելու փաստը հաշվի առնելով` մի շարք հեղինակներ ֆոտոնը համարում են [[քվազիմասնիկ]]<ref>{{cite web
| author = В. И. Перель.
Տող 46.
| publisher = Научно-Образовательный Центр ФТИ им. А. Ф. Иоффе
| year = 2003
}}</ref><ref>Статья В. В. Мигулина «Электромагнитные волны», Большая советская энциклопедия, том 30, ст. 67—68, М.: Советская энциклопедия, 1978</ref>:։
Քվազիմասնիկների նման, ֆոտոնն ունի զրոյական հանգստի զանգված, սակայն տարածման համար միջավայրի կարիք չունի, ինչպես մյուս տարրական մասնիկները։
Ֆոտոնը նշանակվում է <math>~\gamma</math> տառով, այդ պատճառով հաճախ այն անվանում են [[գամմա-քվանտ]] (հատկապես բարձր էներգիայով ֆոտոնները)։ Ստանդարտ մոդելի տեսանկյունից ֆոտոնը [[տրամաչափային բոզոն]] է։ Վիրտուալ ֆոտոնները <ref>Д. В. Ширков, Виртуальные частицы, http://www.femto.com.ua/articles/part_1/0507.html, Гл. ред. Прохоров А. М., Физическая энциклопедия, М., Большая Российская энциклопедия, 1988, том 1</ref> էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը կրողներն են, ուստի ապահովում են փոխազդեցություն, օրինակ, երկու էլեկտրական լիքների միջև։<ref>{{cite web
Տող 55.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/60qY8kv9N
| archivedate = 2011-08-11
}}</ref>:։ Ֆոտոնը Տիեզերքում ամենաշատ տարածված մասնիկն է։ Մեկ [[նուկլոն]]ին ընկնում է շուրջ 20 միլիարդ ֆոտոն<ref>Вайнберг С., Первые три минуты , [пер. с англ. В. Строкова] - М.: Эксмо, 2011. - 208 с. - ISBN 978-5-699-46169-1 п. Реликтовое излучение, с. 84</ref>:։
 
== Պատմությունը ==
Լույսի ժամանակակից տեսությունը հիմնված է բազմաթիվ գիտնականների աշխատանքի վրա։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի ճառագայթման և կլանման քվանտային բնույթը 1900թ. առաջին անգամ ձևակերպել է [[Մաքս Պլանկ]]ը` [[ջերմային ճառագայթում]]ը բացատրելու համար: «Ֆոտոն» տերմինի հեղինակը քիմիկոս Հիլբերտ Լյուիսն է (1926թ.)<ref name="physicaldictionary">Статья Э. А. Тагирова, Физический энциклопедический словарь, М.: Советская энциклопедия, 1984, ст. 826</ref>:։
1905-1917 թթ. [[Ալբերտ Այնշտայն|Այնշտայնը]] հրապարակեց գիտափորձերի և Մաքսվելի դասական հավասարումների միջև եղած հակասությունների մասին վկայող մի շարք աշխատանքներ<ref name="Einstein1905">{{cite journal
|last = [[Ալբերտ Այնշտայն|Einstein А.]]
Տող 99.
 
=== Անվանումների և նշանակումների պատմությունը ===
Սկզբնապես Ալբերտ Այնշտայնը ֆոտոնը կոչեց «Լուսային քվանտ» ({{lang-de|das Lichtquant}})<ref name="Einstein1905" />:։ Ներկայիս անվանումը ֆոտոնը ստացել է քիմիկոս Հիլբերտ Լյուիսի կողմից 1926թ.<ref>{{cite web
| author = Илья Леенсон.
| url = http://www.krugosvet.ru/articles/117/1011713/1011713a1.htm
Տող 114.
| year = 1926
| volume = 118
| pages = 874—875}} {{en icon}}</ref>:։ Չնայած Լյուիսի տեսությունը փորձարարական տվյալներին հակասելու պատճառով տարածում չգտավ, բազմաթիվ ֆիզիկոսներ սկսեցին օգտագործել էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտի նոր անվանումը։ Հունարեն ֆոտոն նշանակում է «լույս»:։
Ֆիզիկայում ֆոտոնը սովորաբար նշանակվում է հունական այբուբենի «գամմա» տառով` <math>~\gamma</math>:։ Այս նշանակումը առաջ է եկել [[1900]]թ. հայտնաբերված գամմա-ճառագայթումից, որը կազմված է բավականին մեծ էներգիա ունեցող ֆոտոններից։ Գամմա-ճառագայթումը` իոնացնող ճառագայթման երեք տեսակներից ([[ալֆա-մասնիկներ]], [[բետա-տրոհում]] և գամմա-ճառագայթներ) մեկը, հայտնաբերել է [[Պաուլ Ուլրիխ Վիլլարդ]]ը, իսկ դրանց էլեկտրամագնիսական բնույթը 1914թ. ապացուցել են [[Էռնեստ Ռեզերֆորդ]]ը և [[Էդուարդ Անդրեյդ]]ը:ը։ [[Քիմիա]]յում և [[օպտիկական ինժեներիա]]յում ֆոտոնների համար հաճախ կիրառվում է <math>~h \nu,</math>նշանակումը, որտեղ <math>~h</math>-ը [[Պլանկի հաստատուն]]ն է, <math>~\nu</math>-ն ` ֆոտոնի [[հաճախություն]]ը:
 
=== Ֆոտոնի հասկացության զարգացման պատմությունը ===
Տող 133.
|publisher=Cambridge University Press
|doi=10.1017/S0957423907000355
|quote= Իր օպտիկայում Հայթամը «լույսի փոքրագույն մասնիկները»բնութագրում է միայն այն հատկություններով, որոնք կարող են նկարագրվել երկրաչափորեն և ստուգվել փորձով}} {{en icon}}</ref>:։
Քանի որ նման մոդելները չկարողացան բացատրել այնպիսի երևույթներ, ինչպիսիք են [[ռեֆրակցիա]]ն, [[դիֆրակցիա]]ն և [[կրկնակի բեկում]]ը, առաջարկվեց [[լույսի ալիքային տեսություն]]ը, որի հիմնադիրները դարձան [[Ռենե Դեկարտ]]ը (1963թ. )<ref>
{{cite book
Տող 153.
| year = 1678
| title = Traité de la lumière
}} . An [http://www.gutenberg.org/etext/14725 English translation] is available from Project Gutenberg</ref>:։
Սակայն գերիշխողը լույսի դիսկրետ կազմության վրա հիմնված մոդելներն էին` գլխավորապես [[Իսահակ Նյուտոն]]ի հեղինակության ազդեցության շնորհիվ <ref name="Newton1730">
{{cite book
Տող 173.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/60qYA61ah
| archivedate = 2011-08-11
}}</ref>:։
XIX դարի սկզբում Թոմաս Յունգը և [[Օգյուստ Ֆրենել]]ը իրենց փորձերում ակնառու կերպով ցույց տվեցին լույսի ինտերֆերենցի և դիֆրակցիայի երևույթներ, ինչից հետո մոտ 1850թ. ալիքային մոդելները սկսեցին լայն ընդունելություն գտնել<ref>
{{cite book
Տող 202.
| volume = 1888
| pages = 1297—1307
}}</ref>:։
 
[[Պատկեր:Light-wave.svg|մինի|340px|աջից|1900թ. [[Մաքսվելի հավասարումներ|Մաքսվելի ալիքային տեսությունը]], ըստ որի [[էլեկտրամագնիսական ճառագայթում]]ը իրենից ներկայացնում է [[էլեկտրական դաշտ|էլեկտրական]] և [[մագնիսական դաշտ|մագնիսական]] դաշտերի տատանումներ, արդեն ավարտուն էր: Սակայն ավելի ուշ իրականացված մի քանի փորձեր այդ տեսության շրջանակներում բացատրություն չունեցան: Դրա հետևանքով ծնվեց մի գաղափար, ըստ որի լուսային ալիքի էներգիան պետք է ճառագայթվի և կլանվի hν մեծությամբ քվանտներով: Հետագա փորձերը ցույց տվեցին, որ լուսային քվանտները ունեն նաև իմպուլս, այդ պատճառով հնարավոր եղավ դրանք դիտարկել որպես [[տարրական մասնիկ]]ներ:]]
[[Մաքսվելի հավասարումներ|Մաքսվելի ալիքային տեսությունը]], սակայն, ի զորու չէ բացատրել լույսի բոլոր հատկությունները։ Այդ տեսության համաձայն, լուսային ալիքի էներգիան պետք է կախված լինի միայն [[լույսի ինտենսիվություն]]ից, բայց ոչ հաճախությունից։ Իրականում որոշ փորձերի արդյունքներ հակառակը ցույց տվեցին. լույսից ատոմներին հաղորդված էներգիան կախված է միայն լույսի հաճախությունից, այլ ոչ ինտենսիվությունից։ Օրինակ, որոշ քիմիական ռեակցիաներ կարող են սկսվել միայն նյութը այնպիսի լույսով լուսավորելիս, որի հաճախությունը գերազանցում է որոշակի շեմային արժեքը, իսկ այդ արժեքից փոքր հաճախություն ունեցող ճառագայթները, անկախ ինտենսիվությունից, չեն կարող որևէ ռեակցիա հարուցել։ Համանմանորեն, մետաղե թաղանթից էլեկտրոններ կարելի է պոկել միայն այնպիսի լույսով լուսավորելիս, որն ունի որոշակի սահմանից բարձր հաճախություն։ Այդ սահմանը կոչվում է [[ֆոտոէֆեկտի կարմիր սահման]]:։
[[բացարձակ սև մարմին|Բացարձակ սև մարմնի]] ճառագայթման հատկությունների հետազոտությունները, որոնք տևեցին գրեթե քառասուն տարի<ref name="Wien1911">
{{cite web
Տող 232.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/60qYB4t3f
| archivedate = 2011-08-11
}} {{en icon}}</ref>:։ Ըստ դրա` <math>~\nu </math>հաճախությամբ էլեկտրամագնիսական ճառագայթում կլանելիս կամ ճառագայթելիս ցանկացած համակարգի էներգիան փոփոխվում է միայն <math>~E = h\nu </math>էներգիայի քվանտին համեմատական մեծությունով, այսինքն` ընդհատաբար (դիսկրետ), <math>~h</math>-ը [[Պլանկի հաստատուն]]ն է։
Ալբերտ Այնշտայնը ցույց տվեց, որ քվանտացման մասին նման պատկերացումը պետք է ընդունել նաև նյութի և էլեկտրամագնիսական ճառագայթման միջև դիտվող ջերմային հավասարակշռությունը բացատրելու համար։ Դրա հիման վրա նա տեսականորեն բացատրեց [[ֆոտոէֆեկտ|ֆոտոէլեկտրական երևույթը]], ինչի համար 1921թ. ստացավ ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակը <ref>{{cite web
| date = 1922-12-10
Տող 242.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/60qYBYQfn
| archivedate = 2011-08-11
}}</ref>:։
Ի հակառակ դրա, Մաքսվելի տեսությունը համարում է, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը կարող է ունենալ կամայական էներգիա (այսինքն` էներգիան չի քվանտացվում)։
Սկզբնապես բազմաթիվ ֆիզիկոսներ ենթադրում էին, որ էներգիայի քվանտացումը էլեկտրամագնիսական ալիքները կլանող և ճառագայթող նյութի ինչ-որ անհայտ հատկության արդյունքն է։ [[1905]]թ. Այնշտայնը ենթադրեց, որ էներգիայի քվանտացումը հենց էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հատկությունն է<ref name="Einstein1905" />:Բացարձակ։Բացարձակ սև մարմնի ճառագայթման օրենքից ելնելով` Այնշտյանը ցույց տվեց, որ էներգիայի քվանտը պետք է նաև ունենա <math>~p=h/\lambda</math> իմպուլս։ Ֆոտոնի իմպուլսը նկատվեց փորձնական եղանակով<ref>Compton A, 1923, A Quantum Theory of the Scattering of X-rays by Light Elements, http://www.aip.org/history/gap/Compton/01_Compton.html></ref>:։ Իր փորձի համար [[Արթուր Կոմպտոն]]ը [[1927]]թ. արժանացավ Նոբելյան մրցանակի ֆիզիկայից։ Մաքսվելի տեսությունը փորձարարական նոր արդյուքների հետ համաձայնեցնելու բազմաթիվ ջանքեր գործադրվեցին։ Ներկայումս ֆիզիկայում Պլանկի գաղափարը և դրա հիման վրա մշակված Այնշտայնի հիպոթեզը էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտային բնույթի մասին համարվում են ապացուցված։
 
== Ֆոտոնի ֆիզիկական հատկությունները==
Տող 255.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/60qYDRfwE
| archivedate = 2011-08-11
}}</ref>, այդ պատճառով նրա լիցքային զույգությունը բացասական է և հավասար է -1:
Ֆոտոնը [[բոզոն]] է, մասնակցում է էլեկտրամագնիսական և ձգողական փոխազդեցություններին։ Ինչպես նշվեց, չունի էլեկտրական լիցք, բացի այդ, վակուումում չի տրոհվում` կայուն (ստաբիլ) է։ Ֆոտոնը կարող է գտնվել բևեռացման երկու վիճակներից որևէ մեկում և նկարագրվել երեք տարածական պարամետրերով` ալիքային վեկտորի բաղադրիչներով, ինչով որոշվում է նրա <math>~\lambda</math>ալիքի երկարությունը և տարածման ուղղությունը։
Բնական բազմաթիվ պրոցեսներում ֆոտոն է ճառագայթվում։ Օրինակ, արագացումով շարժվող էլեկտրական լիցքի դեպքում, ատոմի կամ միջուկի` գրգռված վիճակից ավելի փոքր էներգիայով վիճակի անցնելու դեպքում կամ էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի [[անիհիլացիա]]յի ժամանակ։<ref>Նշենք, որ անիհիլացիայի ժամանակ ճառագայթվում է ոչ թե մեկ, այլ` երկու ֆոտոն, քանի որ բախվող մասնիկների զանգվածների կենտրոնի համակարգում մասնիկների գումարային իմպուլսը հավասար է զրոյի, իսկ ճառագայթված մեկ ֆոտոնը միշտ կունենար ոչ զրոյական իմպուլս: Իմպուլսի պահպանման օրենքը պահանջում է ընդհանուր զրո իմպուլս ունեցող առնվազն երկու ֆոտոնի մասնակցություն, իսկ ֆոտոնների էներգիան, հետևաբար` նաև հաճախությունը որոշվում են էներգիայի պահպանման օրենքից: Անիհիլյացիայի պրոցեսը գերիշխող է նյութի միջով բարձր էներգիա ունեցող գամմա ճառագայթման տարածման ժամանակ</ref>:։
Եթե ֆոտոնի էներգիան հավասար է <math>~E</math>, ապա <math>\vec{p}</math> իմպուլսը էներգիայի հետ կապված է <math>~E=cp</math> առնչությամբ, որտեղ <math>~c</math>-ն լույսի արագությունն է (ֆոտոնի շարժման արագությունը)։ Համեմատության համար նշենք, որ [[հարաբերականության հատուկ տեսություն|հարաբերականության հատուկ տեսության]] համաձայն, ոչ զրոյական հանգստի զանգված ունեցող մասնիկի համար զանգվածի և իմպուլսի կապը էներգիայի հետ որոշվում է <math>~E^{2}=c^{2}p^{2}+m^{2}c^{4}</math> բանաձևով։
[[Վակուում]]ում ֆոտոնի էներգիան և իմպուլսը կախված են միայն նրա <math>~\nu</math> հաճախությունից (կամ, որ նույնն է, <math>~\lambda=c/\nu</math> [[ալիքի երկարություն]]ից).
Տող 272.
</math>,
 
որտեղ<math>~\hbar</math>-ը Պլանկի հաստատունն է` <math>~h/2\pi</math>,<math>\vec{k}</math>-ը` [[ալիքային վեկտոր]]ը, <math>~k=2\pi/\lambda</math>-ն` ալիքային թիվը, <math>~\omega=2\pi\nu</math>-ը` [[անկյունային հաճախություն]]ը:ը։ <math>\vec{k}</math>ալիքային վեկտորը ցույց է տալիս ֆոտոնի շարժման ուղղությունը։ Ֆոտոնի սպինը կախված չէ հաճախությունից։
 
==Մասնիկ-ալիքային երկվությունը և անորոշությունների սկզբունքը==
Ֆոտոնին ներհատուկ է [[մասնիկ-ալիքային երկվություն]]ը:ը։ Ֆոտոնը էլեկտրամագնիսական ալիքի հատկություններ է դրսևորում դիֆրակցիայի և ինտերֆերենցի երևույթներում` այն դեպքում, երբ արգելքների բնութագրական չափերը համեմատական են ֆոտոնի ալիքի երկարությանը։ Օրինակ, կրկնակի ճեղքով անցնող, <math>\nu</math>, հաճախություն ունեցող միայնակ ֆոտոնների հաջորդականությունը էկրանին ստեղծում է ինտերֆերենցային պատկեր, որը կարելի է նկարագրել Մաքսվելի հավասարումներով<ref name="Taylor1909">{{cite journal
|last = Taylor
|first = G. I.
Տող 282.
|journal = Proceedings of the Cambridge Philosophical Society
|volume = 15
|pages = 114—115}} {{en icon}}</ref>:։
Դրանով հանդերձ, փորձերը ցույց են տալիս, որ ֆոտոնները ամբողջությամբ ճառագայթվում կամ կլանվում են այնպիսի օբյեկտների կողմից, որոնց չափերը շատ անգամ փոքր են ֆոտոնի ալիքի երկարությունից (օրինակ` ատոմները) կամ էլ որոշ մոտավորությամբ կարող են նույնիսկ համարվել կետային օբյեկտներ (օրինակ` էլեկտրոնները)։ Այսպիսով, ճառագայթման և կլանման պրոցեսներում ֆոտոններն իրենց դրսևորում են որպես կետանման մասնիկներ։ Սակայն այս նկարագրությունը բավարար չէ. ֆոտոնի պատկերացումը որպես կետային մասնիկ, որի հետագիծը հավանակային կերպով որոշում է էլեկտրամագնիսական դաշտը, ժխտվում է կոռելյացիոն փորձերով (տե՛ս նաև [[Այնշտայն-Պոդոլսկի-Ռոզենի պարադոքս]]ը)։
 
[[Պատկեր:Heisenberg gamma ray microscope.png|մինի|200px|աջից|Հայզենբերգի մտային փորձը. էլեկտրոնի (նկարում` կապույտ կետը) դիրքի որոշումը մեծ թույլտվությամբ գամմա-ճառագայթային միկրոսկոպի օգնությամբ:Ընկնող գամմա-ճառագայթները (կանաչ ալիքը) ցրվում են էլեկտրոնի վրա և θ բացվածքի անկյան տակ ընկնում են մկիրոսկոպի վրա:Գամմա- ճառագայթների ցրումը նկարում պատկերված է կարմիր գույնով: [[օպտիկա|Դասական օպտիկան]]ցույց է տալիս, որ էլեկտրոնի դիրքը կարող է որոշվել միայն որոշակի Δ''x'' ճշտությամբ, որը կախված է θ անկյունից և ընկնող ճառագայթների λ ալիքի երկարությունից:]]
Քվանտային մեխանիկայի հիմնարար սկզբունքներից է Հայզենբերգի անորոշությունների սկզբունքը, որը թույլ չի տալիս միաժամանակ որոշել մասնիկի տարածական կոօրդինատը և իմպուլսը<ref>Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. , Фейнмановские лекции по физике, Мир, 1976, том 1, ст. 218—220</ref>:։
Պետք է նշել, որ լիցքավորված, զանգված ունեցող մասնիկի համար անորոշությունների սկզբունքը պահանջում է, որ լույսը քվանտացվի։ Դա կարելի է բացատրել իդեալական միկրոսկոպով անցկացվող հայտնի մտային փորձի օգնությամբ` որոշելով էլէկտրոնի կոօրդինատը նրա վրա լույս գցելու և ցրված լույսը գրանցելու միջոցով (Հայզենբերգի գամմա-միկրոսկոպ)։ Էլեկտրոնի դիրքը կարելի է որոշել <math>~\Delta x</math> ճշտությամբ, որը հավասար է միկրոսկոպի թույլտվությանը։ Ելնելով դասական օպտիկայի պատկերացումներից`
: <math>
Տող 292.
</math>
 
որտեղ<math>~\theta</math>-ն միկրոսկոպի բացվածքն է։ Այսպիսով, կոօրդինատի<math>~\Delta x</math> անորոշությունը ցանկության դեպքում կարելի է փոքրացնել`փոքրացնելով ընկնող ճառագայթների <math>~\lambda</math> ալիքի երկարությունը։ Սակայն ցրումից հետո էլեկտրոնը ձեռք է բերում որոշակի լրացուցիչ իմպուլս, որի անորոշությունը հավասար է <math>~\Delta p</math>:։ Եթե ընկնող ճառագայթումը քվանտացված չլիներ, այս անորոշությունը հնարավոր կլիներ անընդհատ փոքրացնել` փոքրացնելով ճառագայթման ինտենսիվությունը։ Ալիքի երկարությունը և ընկնող լույսի ինտենսիվությունը կարելի է փոփոխել միմյանցից անկախ։ Արդյունքում, լույսի քվանտացման բացակայության դեպքում, հնարավոր կլիներ մեծ ճշտությամբ միաժամանակ որոշել էլեկտրոնի դիրքը և իմպուլսը, ինչը հակասում է անորոշությունների սկզբունքին։
 
Հակառակը, Այնշտայնի բանաձևը ֆոտոնի իմպուլսի համար ամբողջությամբ բավարարում է անորոշությունների սկզբունքի պահանջներին։ Հաշվի առնելով, որ ֆոտոնը ցանկացած ուղղությամբ կարող է ցրվել <math>~\theta</math> անկյան սահմաններում, էլեկտրոնին հաղորդված իմպուլսի անորոշությունը հավասար է
Տող 298.
\Delta p \sim p_{\mathrm{\phi}} \sin\theta = \frac{h}{\lambda} \sin\theta
</math>:
Առաջին արտահայտությունը բազմապատկելով երկրորդով` կստանանք Հայզենբերգի անորոշությունների սկզբունքը` <math>\Delta x \Delta p \, \sim \, h</math>:։ Այսպիսով, քվանտացված է ամբողջ աշխարհը. եթե նյութը ենթարկվում է քվանտային մեխանիկայի օրենքներին, ապա դաշտը նույնպես պետք է ենթարկվի այդ օրենքներին, և ընդհակառակը<ref>տե՛ս օրինակ էջ. 10f, {{Cite book
| last=Schiff |first=L. I.
| title=Quantum Mechanics
Տող 305.
| year=1968
| id= 0070552878
}}</ref>:։
Նման կերպով անորոշությունների սկզբունքը ֆոտոնների համար արգելում է էլեկտրամագնիսական ալիքի ֆոտոնների թվաքանակի և այդ ֆոտոնների<math>~\varphi</math> փուլի միաժամանակյա չափումը.
: <math>
~\Delta n \Delta \varphi > 1
</math>:
Ե՛վ ֆոտոնները, և՛ հանգստի զանգված ունեցող տարրական մասնիկները իրար մոտ տեղադրված երկու ճեղքերով անցնելիս տալիս են նման ինտերֆերենցային պատկերներ։ Ֆոտոնի համար այս երևույթը կարելի է նկարագրել Մաքսվելի հավասարումների օգնությամբ, մինչդեռ զանգված ունեցող մասնիկների համար օգտագործվում է [[Շրյոդինգերի բանաձև]]ը:ը։ Կարելի էր ենթադրել, որ Մաքսվելի հավասարումները Շրյոդինգերի հավասարման պարզեցված տարբերակն են ֆոտոնի համար։ Սակայն ֆիզիկոսների մեծ մասը համաձայն չէ դրա հետ<ref>
{{cite book
| last = Kramers
Տող 328.
| publisher = Dover Publications
| isbn=0-486-65969-0
}} {{en icon}}</ref>:։
Մի կողմից, այդ հավասարումները մաթեմատիկորեն տարբերվում են միմյանցից. ի տարբերություն Մաքսվելի հավասարումների, որոնք նկարագրվում են կոօրդինատային և ժամանակային իրական ֆունկցիաներով, Շրյոդինգերի հավասարումը կոմպլեքս է (դրա լուծումը հանդիսացող դաշտը ընդհանուր դեպքում կոմպլեքս ֆունկցիա է)։ Մյուս կողմից, [[ալիքային ֆունկցիա]]յի հավանակային բնույթը, որը բացահայտորեն մտնում է Շրյոդինգերի հավասարման մեջ, չի կարող վերաբերվել ֆոտոնին<ref>
{{cite journal
Տող 339.
| volume = 21 | pages = 400—406
| doi = 10.1103/RevModPhys.21.400
}} {{en icon}}</ref>:։
Քանի որ ֆոտոնը զանգված չունեցող մասնիկ է, չի կարող տեղայնացվել տարածության մեջ` առանց ոչնչանալու։ Ֆոտոնը չի կարող ունենալ <math>|\mathbf{r} \rangle</math> կոօրդինատային [[սեփական վիճակ]], ուստի Հայզենբերգի անորոշությունների սկզբունքը <math>\Delta x \Delta p \, \sim \, h</math> տեսքով կիրառելի չէ նրա հանդեպ<ref>§5 c.29 {{Cite book
|last=Берестецкий
Տող 348.
|year=2002
|isbn=5-9221-0058-0
}} {{ru icon}}</ref>:։
Ֆոտանի համար առաջարկվել են ալիքսյին ֆունկցիայի փոփոխված տարբերակներ<ref>
{{cite journal
Տող 393.
 
==Ֆոտոնային գազի Բոզե-Այնշտայնի մոդելը==
Ամբողջ թվով սպին ունեցող մասնիկների համակարգի նկատմամբ կիրառվող քվանտային վիճակագրությունը լույսի քվանտների համար 1924թ. առաջ է քաշել հնդիկ ֆիզիկոս Շատենդրանատ Բոզեն, զարգացրել է Ալբերտ Այնշտայնը բոզե-մասնիկների համար։ Որևէ ծավալում պարփակված էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը կարելի է դիտարկել որպես գործնականում գրեթե չփոխազդող ֆոտոններից կազմված [[իդեալական գազ]]:։ Այդ ֆոտոնային գազը թերմոդինամիկական հավասարակշռության է հասնում խոռոչի պատերի հետ փոխազդելու միջոցով։ Դա տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ պատերը ճառագայթում են այնքան ֆոտոն, որքան կլանում են։ Ընդ որում ծավալի ներսում հաստատվում է մասնիկների հավանականությունների որոշակի բաշխում ըստ էներգիայի։ Բացարձակ սև մարմնի ջերմային ճառագայթումը Բոզեն ստացել է առանց էլեկտրադինամիկայի օգնությանը դիմելու, պարզապես ձևափոխելով փուլային տարածության մեջ ֆոտոնների համակարգի քվանտային վիճակների հաշվարկը
<ref name="Bose1924">
{{cite journal
Տող 404.
| pages = 178—181
| doi = 10.1007/BF01327326
}}</ref>:։
Մասնավորապես նա գտավ, որ այն ֆոտոնների թիվը, որոնց էներգիան պատկանում է <math>~\varepsilon</math>-ից <math>\varepsilon+d\varepsilon,</math>միջակայքին, բացարձակ սև խոռոչում հավասար է <ref name="stat_physics">А. С. Василевский, В. В. Мултановский, Статистическая физика и термодинамика, М., Просвещение, 1985, ст. 163—167</ref>
 
Տող 446.
| doi=10.1126/science.269.5221.198
| pmid=17789847
}} {{en icon}}</ref>:։
Ներկա պատկերացումների համաձայն, բոզոնները, այդ թվում և ֆոտոնները, ենթարկվում են Բոզե-Այնշտայնի վիճակագրությանը, իսկ [[ֆերմիոն]]ները, օրինակ` էլեկտրոնները` Ֆերմի-Դիրակի վիճակագրությանը <ref>
{{Cite book
Տող 456.
|year=1989
|isbn=020109410X
}} {{en icon}}</ref>:։
 
== Ինքնակամ և հարկադրական ճառագայթումներ==
Տող 479.
</math>
 
առնչությունը, որտեղ <math>~g_{i,j}</math>-ն <math>~i</math>և<math>~j</math> էներգիական վիճակների այլասերման բազմապատիկն է , <math>~E_{i,j}</math>-ն` այդ մակարդակների էներգիան, <math>~k</math>-ն` [[Բոլցմանի հաստատուն]]ը, <math>~T</math>-ն` համակարգի [[ջերմաստիճան]]ը:ը։ Ասվածից հետևում է, որ <math>~g_iB_{ij} = g_jB_{ji}</math> և
 
: <math>
Տող 495.
|year=1987
|isbn=0-13-523705-X
}} {{en icon}}</ref>:։
 
[[Ալբերտ Այնշտայն|Այնշտայնին]] չհաջողվեց ամբողջությամբ բացատրել այս հավասարումները, սակայն նա համարում էր, որ ապագայում հնարավոր կլինի հաշվել <math>~A_{ij}</math>,<math>~B_{ji}</math><math>~B_{ij}</math> գործակիցները, երբ «մեխանիկան և էլեկտրադինամիկան կփոխվեն այնպես, որ համապատասխանեն քվանտային հիպոթեզին»<ref name="Einstein1">P. 322 in {{cite journal
Տող 525.
| volume = 114
| pages = 710—728
}} {{en icon}}</ref>:։
Այդ աշխատությունը դարձավ [[քվանտային էլեկտրադինամիկա]]յի, այսինքն` [[էլեկտրամագնիսական դաշտ]]ի քվանտացման տեսության հիմքը։ Դիրակի մոտեցումը, որը ստացավ [[երկրորդային քվանտացում]] անվանումը, դարձավ [[դաշտի քվանտային տեսություն|դաշտի քվանտային տեսության]] հիմնական եղանակներից մեկը<ref name="Heisenberg1929">{{cite journal
| last = Heisenberg W.
Տող 552.
| pages = 87
| doi = 10.1103/RevModPhys.4.87
}} {{en icon}}</ref>:։ Եվս մեկ անգամ նշենք, որ վաղ քվանտային տեսության մեջ էլեկտրամագնիսական դաշտը չէր դիտարկվում որպես քվանտամեխանիկական, այլ` միայն նյութի մասնիկները։
 
Այնշտայնը չնկարագրեց ֆոտոնի ինքնակամ ճառագայթման ուղղությունը, ուստի մտահոգված էր իր տեսության անավարտվածության համար։ Լուսային մասնիկների շարժման հավանակային բնույթը առաջին անգամ դիտարկել էր [[Իսահակ Նյուտոն|Նյուտոնը]] [[կրկնակի բեկում|կրկնակի բեկման]] երևույթը (լույսի ճառագայթի երկու բաղադրիչների բաժանվելու երևույթը անիզոտրոպ միջավայրերում) և, ընդհանրապես, երկու միջավայրերի բաժանման սահմանին լուսային փնջի` անդրադարձված և բեկված փնջերի բաժանվելու երևույթը, բացատրելիս։ Նյուտոնը ենթադրում էր, որ լուսային մասնիկները բնութագրող «թաքնված փոփոխականները» որոշում են, թե երկու ճառագայթներից որ մեկում կհայտնվի տվյալ մասնիկը<ref name="Newton1730" />:։ Այնշտայնը նույնպես, հեռանալով քվանտային մեխանիկայից, հույս ուներ, որ կստեղծվի միկրոաշխարհի ավելի ընդհանուր տեսություն, որտեղ պատահականությունը կյանք չի ունենա<ref name="Pais1982">
{{cite book
| last = Pais
Տող 563.
| publisher = Oxford University Press
| isbn = 0-198-53907-X
}} {{en icon}}</ref>:։ Ուշագրավ է, որ ալիքային ֆունկցիայի հավանակային մեկնաբանությայն ներածության մեջ [[Մաքս Բոռն]]ը <ref name="Born1926a">{{cite journal
| last = Born M.
| year = 1926a
Տող 618.
[[Պոլ Դիրակ]]ը ավելի հեռուն գնաց<ref name="Dirac1927a" /><ref name="Dirac1927b" /> : Փոխազդեցությունը լիցքի և էլեկտրամագնիսական դաշտի միջև նա դիտարկեց որպես ոչ մեծ գրգռում, որը ֆոտոնային վիճակներում անցումներ է հարուցում` փոփոխելով ֆոտոնների թիվը մոդերում և անփոփոխ թողնելով համակարգի լրիվ էներգիան և իմպուլսը։ Ելնելով դրանից, Դիրակը կարողացավ ստանալ <math>~A_{ij}</math> և <math>~B_{ij}</math> Այնշտայնի գործակիցները և ցույց տվեց, որ Բոզե-Այնշտայնի վիճակագրությունը ֆոտոնների համար էլեկտրամագնիսական դաշտի ճշգրիտ քվանտացման բնական հետևանքն է (Բոզեն դատում էր հակառակ ուղղությամբ. նա ստացավ Պլանկի ճառագայթման օրենքը բացարձակ սև մարմնի համար` ելնելով Բոզե-Այնշտայնի վիճակագրական բաշխումից)։ Այդ ժամանակ դեռ հայտնի չէր, որ բոլոր բոզոնները, ներառյալ ֆոտոնները, ենթակա են Բոզե-Այնշտայնի բաշխմանը։
 
[[Խոտորումների տեսություն]]ը երկրորդ կարգի մոտավորությամբ դիտարկելիս Դիրակը ներմուծեց [[վիրտուալ մասնիկ|վիրտուալ ֆոտոնի]] հասկացությունը որպես էլեկտրամագնիսական դաշտի կարճատև միջանկյալ վիճակ։ [[Կուլոնի օրենք|Էլեկտրաստատիկ]]և [[մագնիսականություն|մագնիսական]] փոխազդեցությունները տեղի են ունենում այդ վիրտուալ ֆոտոններով փոխանակության արդյունքում։ [[Դաշտի քվանտային տեսություն|Դաշտի քվանտային այդպիսի տեսությունում]] դիտարկվող պատահարների [[հավանականության լայնույթ]]ը հաշվարկվում է բոլոր հնարավոր, այդ թվում` ոչ ֆիզիկական միջանկյալ ճանապարհները գումարելու միջոցով. այսպես, պարտադիր չէ, որ վիրտուալ ֆոտոնը բավարարի <math>~E=pc</math> [[դիսպերսիոն առնչություն|դիսպերսիոն առնչությանը]], որը տեղի ունի ֆիզիկական, զանգված չունեցող մասնիկների համար, և կարող է ունենալ լրացուցիչ բևեռացման վիճակ (իրական ֆոտոնն ունի երկու բևեռացում, սակայն վիրտուալ ֆոտոնը կարող է ունենալ երեք կամ չորս, կախված օգտագործվող [[վեկտորական պոտենցիալի չափում]]ից)։ Չնայած վիրտուալ մասնիկները, մասնավորապես վիրտուալ ֆոտոնները չեն կարող անմիջականորեն դիտարկվել<ref>Статья А. В. Ефремова, Физический энциклопедический словарь, М.: Советская энциклопедия, 1984</ref>, դրանք չափելի ներդրում են ունենում դիտարկվող քվանտային պատահարների հավանականության մեջ։ Ավելին, խոտորումների տեսության երկրորդ և ավելի բարձր կարգի հաշվարկները երբեմն որոշ [[ֆիզիկական մեծություն]]ների համար տալիս են [[անսահմանություն|անվերջ մեծ]] արժեքներ։ Այդ ոչ ֆիզիկական անսահմանությունները վերացնելու նպատակով դաշտի քվանտային տեսության մեջ մշակված է [[վերանորմավորում|վերանորմավորման եղանակը]] <ref>Статья В. И. Григорьева, Физический энциклопедический словарь, М.: Советская энциклопедия, 1984</ref>:։
Գումարի մեջ կարող են ներդրում ունենալ այլ վիրտուալ մասնիկներ։ Օրինակ, երկու ֆոտոն անուղղակիորեն կարող են փոխազդել վիրտուալ [[էլեկտրոն]]-[[պոզիտրոն]]ային զույգի միջոցով։<ref>Photon-photon-scattering section 7-3-1, renormalization chapter 8-2 in {{Cite book
|last=Itzykson
Տող 628.
|year=1980
|isbn=0-07-032071-3
}} {{en icon}}</ref>:։ [[Միջազգային գծային կոլայդեր]]ի աշխատանքի հիմքում դրվելու է այս մեխանիզմը<ref>
{{Cite journal
|last=Weiglein
Տող 638.
|year=2008
|doi=10.1088/1742-6596/110/4/042033
}} {{en icon}}</ref>:։
 
Մաթեմատիկորեն երկրորդային քվանտացման եղանակն այն է, որ մեծ թվով [[նույնական մասնիկներ]]ից բաղկացած քվանտային համակարգը նկարագրվում է ալիքային ֆունկցիաների օգնությամբ, որոնցում [[լրացման թվեր]]ը հանդես են գալիս որպես անկախ փոփոխականներ։ [[Երկրորդային քվանտացում]]ն իրականացվում է` տրված վիճակում մասնիկների թիվը (լրացման թիվ) մեկով մեծացնող կամ փոքրացնող օպերատոր մտցնելու ճանապարհով։ Այս օպերատորները երբեմն կոչվում են ծնման և ոչնչացման օպերատորներ։ Լրացման և ոչնչացման օպերատորների մաթեմատիկական հատկությունները տրվում են [[փոխատեղման առնչություններ]]ով, որոնց տեսքը որոշվում է մասնիկների սպինով։ Նման նկարագրության դեպքում ալիքային ֆունկցիան նույնպես դառնում է օպերատոր։ Ժամանակակից ֆիզիկական նշանակումներում էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտային վիճակը գրվում է որպես [[Ֆոկի վիճակ]], որը յուրաքանչյուր էլեկտրամագնիսական մոդի վիճակների [[թենզորական արտադրյալ]]ն է.
Տող 648.
== Ֆոտոնի կառուցվածքը ==
{{main|Քվանտային քրոմադինամիկա}}
[[Քվանտային քրոմադինամիկա]]յի համաձայն` իրական ֆոտոնը կարող է փոխազդել ոչ միայն որպես առանձին կետային մասնիկ, այլև որպես [[քվարկ]]ների և [[գլյուոն]]ների հավաքածու, ինչպիսին [[ադրոն]]ն է։ Ֆոտոնի կառուցվածքը որոշվում է ոչ թե վալենտական քվարկների ավանդական հավաքածուներով (ինչպես, օրինակ, որոշվում է պրոտոնի կառուցվածքը), այլ` կետային ֆոտոնի վիրտուալ ֆլուկտուացիաներով [[պարտոն]]ների հավաքածուում։<ref name="sm2001">[http://www.slac.stanford.edu/grp/th/LCBook/qcd.ps.gz QCD and Two-Photon Physics], in Linear Collider Physics Resource Book for Snowmass 2001, Chapter 7, LC-REV-2001-074-US. {{en icon}}</ref> :։ Այս հատկություններն ի հայտ են գալիս միայն բավականաչափ մեծ էներգիաների դեպքում, սկսած ~1 [[ԳէՎ]]-ից։
 
== Ֆոտոնը որպես տրամաչափային բոզոն ==
Տող 663.
| isbn=0-521-47814-6
| oclc = 32853321
}} {{en icon}}</ref><ref name="dic_phys">Статья Э. А. Ефремова, Физический энциклопедический словарь, М.: Советская энциклопедия, 1984, ст. 237—239}}</ref>:։
Էլեկտրամագնիսական դաշտի համար այս [[տրամաչափային համաչափություն]]ը արտացոլում է կոմպլեքս թվերի հատկությունը` [[կոմպլեքս թվեր|կեղծ մասի]] փոփոխությունը առանց [[կոմպլեքս թվեր|իրական մասի]] վրա ազդեցություն ունենալու, ինչպես էներգիայի կամ [[լագրանժյանի]] դեպքում է։
Նման [[տրամաչափային դաշտ]]ի քվանտը պետք է լինի առանց զանգվածի չլիցքավորված բոզոն, քանի դեռ չի խախտվել սիմետրիան։ Այդ պատճառով ֆոտոնը (որն էլ հենց հանդիսանում է էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտը) ժամանակակակից ֆիզիկայում դիտարկվում է որպես ամբողջ սպինով զանգված չունեցող չլիցքավորված մասնիկ։ [[Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություն|էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության]] կորպուսկուլային մոդելը ֆոտոնին վերագրում է 1-ի հավասար [[սպին]], ինչը նշանակում է, որ ֆոտոնի [[պարույրություն]]ը հավասար է <math>\pm \hbar</math>:։ Դասական ֆիզիկայի տեսակետից ֆոտոնը կարող է մեկնաբանվել որպես մի պարամետր, որը պատասխանատու է լույսի բևեռացված վիճակի համար ([[էլեկտրամագնիսական ալիքների բևեռացում|շրջանային բևեռացված լուսային ալիքում]] [[լարվածություն|լարվածության վեկտորի]] պտտման ուղղության համար)։ Քվանտային էլեկտրադինամիկայի շրջանակներում ներառված վիրտուալ ֆոտոնները կարող են գտնվել նաև ոչ ֆիզիկական բևեռացման վիճակներում <ref name="Ryder" />:։
 
Ստանդարտ մոդելում ֆոտոնը [[էլեկտրաթույլ փոխազդեցություն]] իրականացնող չորս [[տրամաչափային բոզոն]]ներից մեկն է։ Մյուս երեքը (W<sup>+</sup>, W<sup>−</sup> և Z<sup>0</sup>) կոչվում են [[վեկտորական բոզոն]]ներ և պատասխանատու են միայն [[թույլ փոխազդեցություն|թույլ փոխազդեցության]] համար։ Ի տարբերություն ֆոտոնի, վեկտորային բոզոնը չի կարող չունենալ [[զանգված]], քանի որ թույլ փոխազդեցությունն ի հայտ է գալիս միայն շատ փոքր հեռավորությունների վրա` <10<sup>−15</sup> սմ։ Սակայն տրամաչափային դաշտերի քվանտները պետք է զանգված չունենան, զանգվածի ի հայտ գալը նրանց մոտ խախտում է շարժման հավասարումների տրամաչափային ինվարիանտությունը։ Այս դժվարությունից ելք առաջարկեց [[Պիտեր Հիգս]]ը, ով տեսականորեն նկարագրեց [[էլեկտրաթույլ սիմետրիայի ինքնակամ խախտում]]ը:ը։ Այն թույլ է տալիս ծանր դարձնել վեկտորական բոզոնները` առանց խախտելու տրամաչափային համաչափությունը հենց շարժման հավասարումներում<ref name="dic_phys" />:։ Էլեկտրաթույլ փոխազդեցության մեջ ֆոտոնի միավորումը W և Z տրամաչափային բոզոնների հետ իրականացրեցին [[Շելդոն Լի Գլեշոու]]ն, [[Աբդուս Սալամ]]ը և [[Սթիվեն Վայնբերգ]]ը, ինչի համար [[1979]]թ. արժանացան [[ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակ]]ի<ref name="Glashow">[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/glashow-lecture.html Sheldon Glashow Nobel lecture], delivered 8 December 1979.</ref><ref name="Salam">[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/salam-lecture.html Abdus Salam Nobel lecture], delivered 8 December 1979.</ref><ref name="Weinberg">[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/weinberg-lecture.html Steven Weinberg Nobel lecture], delivered 8 December 1979.</ref>:։
Դաշտի քվանտային տեսության կարևոր խնդիրներից է նաև ուժեղ փոխազդեցության ընդգրկումը միասնական տրամաչափային սխեմայում (այսպես կոչված «[[Մեծ միավորման տեսություն]]ը»)։ Սակայն այս տեսությունից բխող կարևորագույն հետևությունները, ինչպես, օրինակ, [[պրոտոնի տրոհում]]ը, դեռ փորձարարական հաստատում չեն ստացել<ref>Глава 14 в {{cite book
|last=Hughes
Տող 676.
|year=1985
|isbn=0-521-26092-2
}} {{en icon}}</ref>:։
 
== Ֆոտոնի ներդրումը համակարգի զանգվածի մեջ ==
Տող 688.
|year=2004
|isbn=0-534-39294-6
}} {{en icon}}</ref>:։
[[Քվանտային էլեկտրադինամիկա]]յում [[վակուում]]ի վիրտուալ ֆոտոնների հետ էլեկտրոնների փոխազդեցության արդյունքում առաջ են գալիս տարամիտություններ, որոնք վերացվում են [[վերանորմավորում|վերանորմավորման]] եղանակի օգնությամբ։ Արդյուքնում էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության լագրանժյանում նստած էլեկտրոնի զանգվածը տարբերվում է փորձով դիտարկվող զանգվածից։ Անկախ որոշակի մաթեմատիկական դժվարություններից, որոնք կապված են նման գործողությունների հետ, քվանտային էլեկտրադինամիկան թույլ է տալիս շատ մեծ ճշտությամբ բացատրել այնպիսի փաստեր, ինչպիսիք են լեպտոնների անոմալ [[դիպոլային մոմենտ]]ը, և լեպտոնային դուպլետների [[գերնուրբ կառուցված]]ը (օրինակ, [[մյուոնիում]]ների և [[պոզիտրոնիում]]ների մոտ<ref>{{Cite book
|last=Itzykson
Տող 698.
|year=1980
|isbn=0-07-032071-3
}} {{en icon}}</ref>:։
 
Էլեկտրամագնիսական դաշտի [[էներգիա-իմպուլսի թենզոր]]ը տարբեր է զրոյից, այդ պատճառով ֆոտոնը [[ձգողականություն|ձգողական]] ազդեցություն է ունենում այլ օբյեկտների վրա` համաձայն [[հարաբերականության ընդհանուր տեսություն|հարաբերականության ընդհանուր տեսության]]:։ Եվ ընդհակառակը, ֆոտոնը ենթարկվում է այլ օբյեկտների ձգողությանը։ Ձգողության բացակայության դեպքում ֆոտոնի [[հետագիծ]]ը ուղիղ գիծ է։ Ձգողական դաշտում այն շեղվում ուղիղ գծից` կապված [[տարածություն-ժամանակ]]ի կորացման հետ (տե՛ս օրինակ, [[ձգողական ոսպնյակ]])։ Բացի այդ, ձգողական դաշտում դիտելի է այսպես կոչված [[ձգողական կարմիր սահմանը]]ը (տե՛ս [[Փաունդ-Ռեբկայի փորձ]]ը)։ Դա հատուկ է ոչ միայն առանձին ֆոտոնին. Նման էֆեկտ կանխատեսվել է դասական էլեկտրամագնիսական ալիքի համար ամբողջությամբ<ref>{{Cite book
|last=Stephani
|first=H.
Տող 709.
|publisher=Cambridge University Press
|year=1990
}} {{en icon}}</ref>:։
 
== Ֆոտոնը նյութում ==
Տող 724.
| url = http://books.google.com/books?id=06_9B7S_q_YC&pg=PA16&dq=million-year+surface+sun+photon&as_brr=3&ei=gYsyR6iELpLgtgOkttmvAQ&sig=70D3g1ajnoVyvnoY1qBAIV0yIf4
| oclc = 40180195
}} {{en icon}}</ref>:։
Սակայն բաց տիեզերքում շարժվելիս նույն ֆոտոնները [[Երկիր]] են հասնում ընդամենը 8.3 րոպեում։ Լույսի արագության նվազումը բնորոշող մեծությունը կոչվում է նյութի [[բեկման ցուցիչ]]:։
Դասական տեսանկյունից դանդաղեցումը կարելի է այսպես բացատրել։ [[Էլեկտրական դաշտի լարվածություն|Էլեկտրական դաշտի լարվածության]] ազդեցությամբ միջավայրի ատոմների [[վալենտական էլեկտրոն]]ների լուսային ալիքները սկսում են [[հարկադրական տատանումներ|հարկադրական]] [[հարմոնիկ տատանումներ|հարմոնիկ]] տատանումներ կատարել։ Տատանվող էլեկտրոնները սկսում են որոշակի հապաղման ժամանակով երկրորդային ալիքներ ճառագայթել, որոնք ունեն նույն հաճախությունը և լարվածությունը, ինչ և ընկնող լույսը։ [[ինտերֆերենց]]վելով սկզբնական ալիքի հետ` այդ ալիքները դանդաղեցնում են այն։
Կորպուսկուլային մոդելում հապաղումը կարելի է բացատրել նյութում քվանտային գրգռումներին (ֆոտոնի և [[էքսիտոն]]ի նման քվազիմասնիկներ) ֆոտոնի միջամտությամբ, ինչի հետևանքով առաջանում է [[փոլարիտոն]]:։ Նման փոլարիտոնն ունի զրոյից տարբեր [[էֆեկտիվ զանգված]], ինչի հետևանքով արդեն չի կարող շարժվել <math>~c</math> արագությամբ։ Այլ քվազիմասնիկների հետ ֆոտոնի փոխազդեցության երևույթը կարելի է ուղղակիորեն դիտարկել [[Ռամանի էֆեկտ|Ռամանի]] և [[Բրիլյուենի էֆեկտ|Բրիլյուենի]] ցրման երևույթներում<ref>{{Cite book
| last = Patterson | first=J. D.
| last2 = Bailey | first2=B. C.
Տող 734.
| year=2007
| isbn=3-540-24115-9
}} {{en icon}}</ref>:։
 
Նմանապես, ֆոտոնը կարելի է դիտարկել որպես միշտ, նույնիսկ նյութում, լույսի <math>~c</math> արագությամբ շարժվող մասնիկ, որը փուլային շեղման է ենթարկվում ատոմների հետ փոխազդեցության արդյունքում։ Ատոմները փոխում են ֆոտոնի ալիքի երկարությունը և իմպուլսը, բայց ոչ արագությունը<ref>Ch 4 in {{Cite book
Տող 743.
| isbn=9780805385663
}} {{en icon}}</ref>
Կախված հաճախությունից` լույսը նյութում տարածվում է տարբեր արագություններով։ Այս երևույթը օպտիկայում կոչվում է [[լույսի դիսպերսիա|դիսպերսիա]]:։ Հատուկ պայմաններ ստեղծելով` կարելի է հասնել այն բանին, որ լույսի տարածման արագությունը նյութում դառնա շատ փոքր (այսպես կոչված «[[դանդաղ լույս]]»)։ Օգտագործելով էլեկտրամագնիսականորեն մակածված թափանցիկությունը` որոշակի հատուկ պայմաններում հնարավոր է հասնել մինչև 0,091 [[միլիմետր|մմ]]/[[վայրկյան|վ]] խմբային արագության<ref>{{cite web
| url = http://elementy.ru/lib/430577
| author = Е. Б. Александров, В. С. Запасский.
Տող 751.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/615l776jV
| archivedate = 2011-08-21
}}</ref>:։
 
Ֆոտոնը կարող է նաև կլանվել [[ատոմի միջուկ|միջուկների]], ատոմների կամ մոլեկուլների կողմից` դրանով իսկ հարուցելով նրանց [[էներգիական մակարդակ|էներգիական վիճակների]] անցումներ։
Տող 806.
|year=2000
|doi=10.1080/095003400147908
}} {{en icon}}</ref>:։
 
== Վերջին հետազոտությունները ==
Տող 912.
| nopp = true
| doi = 10.1103/PhysRevLett.98.010402
| year = 2007}}</ref>:։
Ամենամեծ ճշտությունը, որով հաջողվել է չափել ֆոտոնի լիցքը, {{nowrap|5×10<sup>−52</sup>[[կուլոն|Կլ]]}} է (կամ {{nowrap|3×10<sup>-33</sup> [[տարրական էլեկտրական լիցք|e]]}})։ {{nowrap|1,1×10<sup>−52</sup>}} [[կիլոգրամ|կգ]] զանգվածի համար ({{nowrap|6×10<sup>−17</sup>}} [[էլեկտրոն-վոլտ|էՎ]]/[[լույսի արագություն|c]]<sup>2</sup> կամ {{nowrap|1×10<sup>−22</sup>[[էլեկտրոնի զանգված|''m''<sub>e</sub>]]}})<ref name="Particle_table">[http://pdg.lbl.gov/2005/tables/gxxx.pdf Official particle table for gauge and Higgs bosons] Retrieved 24 October 2006</ref>:։
Ժամանակակից շատ հետազոտություններ ուղղված են ֆոտոնի կիրառմանը [[քվանտային օպտիկա]]յի բնագավառում։ Ֆոտոնը հարմար մասնիկ է թվում գերարդյունաբերական քվանտային համակարգիչ ստեղծելու համար։ Քվանտային խճճվածության ուսումնասիրությունը նույնպես առաջատար է ժամանակակից հետազոտություններում։<ref>{{cite web
| author = Алексей Паевский.
Տող 922.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/615lBo64Z
| archivedate = 2011-08-21
}}</ref>:։
Բացի այդ, ուսումնասիրվում են [[ոչ գծային օպտիկա|ոչ գծային օպտիկական պրոցեսներն ու համակարգերը]], մասնավորապես, երկֆոտոնային կլանման, համափուլ մոդուլյացիայի և օպտիկական պարամետրական օսցիլյատորների երևույթները։ Սակայն նման երևույթները և համակարգերը չեն պահանջում հատկապես ֆոտոնների կիրառում։ Դրանք հաճախ կարելի է մոդելավորել` ատոմը որպես ոչ գծային տատանակ դիտարկելու միջոցով։ [[Ինքնակամ պարամետրական ցրում|Ինքնակամ պարամետրական ցրման]] ոչ գծային օպտիկական պրոցեսը հաճախ օգտագործվում է ֆոտոնների [[քվանտային խճճվածություն|խճճված վիճակներ]] ստեղծելու համար<ref>Физика квантовой информации, Под ред. Д. Боумейстера, А. Экерта, А. Цайлингера,
М., Постмаркет, 2002, ст. 79—85</ref>:։ Վերջապես, ֆոտոններն օգտագործվում են օպտիկական հաղորդակցության, այդ թվում` նաև քվանտային գաղտնագրության մեջ<ref>{{cite web
| author = Мария Чехова.
| url = http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/KVANTOVAYA_OPTIKA.html
Տող 932.
| archiveurl = http://www.webcitation.org/615lD1m3r
| archivedate = 2011-08-21
}}</ref>:։
 
== Տես նաև ==
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/wiki/Ֆոտոն» էջից