«Ֆոտոն»–ի խմբագրումների տարբերություն

'''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: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:բևեռացումը։ Որպես քվանտային մասնիկ՝ ֆոտոնին ներհատուկ է [[մասնիկ-ալիքային երկվություն]]ը, այսինքն՝ ֆոտոնը ունի և մասնիկին, և [[դը Բրոյլի ալիք]]ին բնորոշ հատկանիշներ:հատկանիշներ։

Քվազիմասնիկների նման, ֆոտոնն ունի զրոյական հանգստի զանգված, սակայն տարածման համար միջավայրի կարիք չունի, ինչպես մյուս տարրական մասնիկները: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: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:միջև։<ref>{{cite web

}}</ref>: Ֆոտոնը Տիեզերքում ամենաշատ տարածված մասնիկն է: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>:

Լույսի ժամանակակից տեսությունը հիմնված է բազմաթիվ գիտնականների աշխատանքի վրա:վրա։ Էլեկտրամագնիսական դաշտի ճառագայթման և կլանման քվանտային բնույթը 1900 թ. առաջին անգամ ձևակերպել է [[Մաքս Պլանկ]]ը` [[ջերմային ճառագայթում]]ը բացատրելու համար: «Ֆոտոն» տերմինի հեղինակը քիմիկոս Հիլբերտ Լյուիսն է (1926 թ.)<ref name="physicaldictionary">Статья Э. А. Тагирова, Физический энциклопедический словарь, М.: Советская энциклопедия, 1984, ст. 826</ref>:

|pages = 47}} Նաև ''Physikalische Zeitschrift'', '''18''', 121-128 (1917)</ref>, մասնավորապես, [[ֆոտոէֆեկտ]]ի և էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հետ ջերմային հավասարակշռության մեջ գտնվող նյութի հատկության մասին:մասին։

Պետք է նշել, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման էներգիայի քվանտացումը բացառություն չէ: Քվանտային տեսության մեջ բազմաթիվ ֆիզիկական մեծությունների արժեքներ դիսկրետ (քվանտացված) են: Օրինակ` [[անկյունային մոմենտ]]ը, [[սպին]]ը, կապված համակարգերի էներգիան:էներգիան։

Ֆոտոնի հասկացության կիրառումը նպաստեց նոր տեսությունների և ֆիզիկական սարքերի ստեղծմանը և խթանեց քվանտային մեխանիկայի փորձարարական և տեսական բազայի զարգացումը:զարգացումը։ Օրինակ, հայտնագործվեցին [[լազեր]]ը, [[Մազեր (գեներատոր)|մազերը]], բացահայտվեց [[Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսատ|Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսացման երևույթը]], ձևակերպվեցին [[դաշտի քվանտային տեսություն]]ը և քվանտային մեխանիկայի հավանակային մեկնաբանությունը:մեկնաբանությունը։ [[Տարրական մասնիկների ֆիզիկա]]յի ժամանակակից [[ստանդարտ մոդել]]ում ֆոտոնի գոյությունը հետևանք է այն բանի, որ [[տարածություն-ժամանակ]]ի ցանկացած կետում ֆիզիկական օրենքները ինվարիանտ են լոկալ [[տրամաչափային համաչափություն|տրամաչափային համաչափության]] նկատմամբ:նկատմամբ։ Այդ համաչափությամբ են որոշվում ֆոտոնի ներքին հատկությունները, ինչպես օրինակ էլեկտրական լիցքը, զանգվածը, սպինը:սպինը։

[[վիդեոտեխնիկա]]ն, [[համակարգչային տոմոգրաֆիա]]ն, մեծ թույլատվությամբ միկրոսկոպիան և միջմոլեկուլային հեռավորությունների չափումը:չափումը։ Ֆոտոնը կիրառվում է նաև որպես [[քվանտային համակարգիչ|քվանտային համակարգչի]] և տվյալների փոխանցման համար նախատեսված գիտական սարքերի տարր (տե՛ս [[քվանտային կրիպտոգրաֆիա]]):։

| pages = 874-875}} {{en icon}}</ref>: Չնայած Լյուիսի տեսությունը փորձարարական տվյալներին հակասելու պատճառով տարածում չգտավ, բազմաթիվ ֆիզիկոսներ սկսեցին օգտագործել էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտի նոր անվանումը: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: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 1914 թ. ապացուցել են [[Էռնեստ Ռեզերֆորդ]]ը և [[Էդուարդ Անդրեյդ]]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:

[[18-րդ դար]]ում մշակված տեսությունների մեծ մասում լույսը դիտարկվում էր որպես մասնիկների հոսք: Նման տեսություններից մեկը 1021 թ. շարադրել է [[Իբն ալ Հայսամ]]ը իր «Օպտիկայի մասին գրքում», որտեղ գիտնականը լուսային ճառագայթը ներկայացնում է որպես փոքրագույն մասնիկների հոսք:հոսք։ Այս մասնիկները «չունեն ոչ մի հայտնի հատկություն, բացի էներգիայից»<ref name="Rashed">

}} {{en icon}}</ref> շրջանակներում առաջարկեց, որ լույսը էլեկտրամագնիսական ալիք է:է։ [[1888]] թ. [[Հենրիխ Հերց]]ը փորձնականորեն հաստատեց այս հիպոթեզը՝ առաջին անգամ նկատելով [[ռադիոալիք]]ները

[[Մաքսվելի հավասարումներ|Մաքսվելի ալիքային տեսությունը]], սակայն, ի զորու չէ բացատրել լույսի բոլոր հատկությունները:հատկությունները։ Այդ տեսության համաձայն, լուսային ալիքի էներգիան պետք է կախված լինի միայն [[լույսի ինտենսիվություն]]ից, բայց ոչ հաճախությունից:հաճախությունից։ Իրականում որոշ փորձերի արդյունքներ հակառակը ցույց տվեցին. լույսից ատոմներին հաղորդված էներգիան կախված է միայն լույսի հաճախությունից, այլ ոչ ինտենսիվությունից: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:հարուցել։ Համանմանորեն, մետաղե թաղանթից էլեկտրոններ կարելի է պոկել միայն այնպիսի լույսով լուսավորելիս, որն ունի որոշակի սահմանից բարձր հաճախություն:հաճախություն։ Այդ սահմանը կոչվում է [[ֆոտոէֆեկտի կարմիր սահման]]:

}} {{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:է։

Ալբերտ Այնշտայնը ցույց տվեց, որ քվանտացման մասին նման պատկերացումը պետք է ընդունել նաև նյութի և էլեկտրամագնիսական ճառագայթման միջև դիտվող ջերմային հավասարակշռությունը բացատրելու համար:համար։ Դրա հիման վրա նա տեսականորեն բացատրեց [[ֆոտոէֆեկտ|ֆոտոէլեկտրական երևույթը]], ինչի համար 1921 թ. ստացավ ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակը <ref>{{cite web

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:է։ [[1905]] թ. Այնշտայնը ենթադրեց, որ էներգիայի քվանտացումը հենց էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հատկությունն է<ref name="Einstein1905" />: Բացարձակ սև մարմնի ճառագայթման օրենքից ելնելով՝ Այնշտյանը ցույց տվեց, որ էներգիայի քվանտը պետք է նաև ունենա <math>~p=h/\lambda</math> իմպուլս: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:ֆիզիկայից։ Մաքսվելի տեսությունը փորձարարական նոր արդյուքների հետ համաձայնեցնելու բազմաթիվ ջանքեր գործադրվեցին:գործադրվեցին։ Ներկայումս ֆիզիկայում Պլանկի գաղափարը և դրա հիման վրա մշակված Այնշտայնի հիպոթեզը էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտային բնույթի մասին համարվում են ապացուցված:ապացուցված։

Ֆոտոնը զանգված և լիցք չունեցող մասնիկ է:է։ Ֆոտոնի [[սպին]]ը 1 է, սակայն հանգստի զրոյական զանգված ունենալու հետևանքով ավելի հարմար է այս մասնիկը նկարագրել պարույրությամբ՝ մասնիկի սպինի պրոյեկցիայով շարժման ուղղության վրա:վրա։ Ֆոտոնը կարող է գտնվել միայն երկու սպինային վիճակներում, որոնց պարույրությունը <math>\pm1</math> է:է։ [[Դասական էլեկտրադինամիկա]]յում այս հատկությանը համապատասխանում է էլեկտրամագնիսական ալիքի լայնականությունը:լայնականությունը։ Ֆոտոնի արագությունը հավասար է լույսի արագությանը:արագությանը։ Ուստի, քանի որ գոյություն չունեն այնպիսի հաշվարկման համակարգեր, որոնցում ֆոտոնը գտնվում է դադարի վիճակում, մասնիկի ներքին զույգությունը հայտնաբերված չէ:չէ։ <math>m = \tfrac{E}{c^2},</math> արտահայտությունից ֆոտոնին կարելի է վերագրել<math>m = \tfrac{h\nu}{c^2}</math> ռելյատիվիստական զանգված:զանգված։ Ֆոտոնը չեզոք մասնիկ է, նույնական է իր հակամասնիկին <ref>{{cite web

Ֆոտոնը [[բոզոն]] է, մասնակցում է էլեկտրամագնիսական և ձգողական փոխազդեցություններին:փոխազդեցություններին։ Ինչպես նշվեց, չունի էլեկտրական լիցք, բացի այդ, վակուումում չի տրոհվում՝ կայուն (ստաբիլ) է: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:ուղղությունը։

Բնական բազմաթիվ պրոցեսներում ֆոտոն է ճառագայթվում: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: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 օրենք]]ը պահանջում է ընդհանուր զրո իմպուլս ունեցող առնվազն երկու ֆոտոնի մասնակցություն, իսկ ֆոտոնների էներգիան, հետևաբար` նաև հաճախությունը որոշվում են [[էներգիայի պահպանման օրենք]]ից: 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:բանաձևով։

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: <math>\vec{k}</math>ալիքային վեկտորը ցույց է տալիս ֆոտոնի շարժման ուղղությունը:ուղղությունը։ Ֆոտոնի սպինը կախված չէ հաճախությունից:հաճախությունից։

Ֆոտոնին ներհատուկ է [[մասնիկ-ալիքային երկվություն]]ը: Ֆոտոնը էլեկտրամագնիսական ալիքի հատկություններ է դրսևորում դիֆրակցիայի և ինտերֆերենցի երևույթներում՝ այն դեպքում, երբ արգելքների բնութագրական չափերը համեմատական են ֆոտոնի ալիքի երկարությանը: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

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: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):։

Պետք է նշել, որ լիցքավորված, զանգված ունեցող մասնիկի համար անորոշությունների սկզբունքը պահանջում է, որ լույսը քվանտացվի: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:թույլտվությանը։ Ելնելով դասական օպտիկայի պատկերացումներից՝

որտեղ<math>~\theta</math>-ն միկրոսկոպի բացվածքն է:է։ Այսպիսով, կոօրդինատի<math>~\Delta x</math> անորոշությունը ցանկության դեպքում կարելի է փոքրացնել՝փոքրացնելով ընկնող ճառագայթների <math>~\lambda</math> ալիքի երկարությունը: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:ինտենսիվությունը։ Ալիքի երկարությունը և ընկնող լույսի ինտենսիվությունը կարելի է փոփոխել միմյանցից անկախ:անկախ։ Արդյունքում, լույսի քվանտացման բացակայության դեպքում, հնարավոր կլիներ մեծ ճշտությամբ միաժամանակ որոշել էլեկտրոնի դիրքը և իմպուլսը, ինչը հակասում է անորոշությունների սկզբունքին:սկզբունքին։

Հակառակը, Այնշտայնի բանաձևը ֆոտոնի իմպուլսի համար ամբողջությամբ բավարարում է անորոշությունների սկզբունքի պահանջներին:պահանջներին։ Հաշվի առնելով, որ ֆոտոնը ցանկացած ուղղությամբ կարող է ցրվել <math>~\theta</math> անկյան սահմաններում, էլեկտրոնին հաղորդված իմպուլսի անորոշությունը հավասար է

Ե՛վ ֆոտոնները, և՛ հանգստի զանգված ունեցող տարրական մասնիկները իրար մոտ տեղադրված երկու ճեղքերով անցնելիս տալիս են նման ինտերֆերենցային պատկերներ:պատկերներ։ Ֆոտոնի համար այս երևույթը կարելի է նկարագրել Մաքսվելի հավասարումների օգնությամբ, մինչդեռ զանգված ունեցող մասնիկների համար օգտագործվում է [[Շրյոդինգերի բանաձև]]ը: Կարելի էր ենթադրել, որ Մաքսվելի հավասարումները Շրյոդինգերի հավասարման պարզեցված տարբերակն են ֆոտոնի համար:համար։ Սակայն ֆիզիկոսների մեծ մասը համաձայն չէ դրա հետ<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>

Քանի որ ֆոտոնը զանգված չունեցող մասնիկ է, չի կարող տեղայնացվել տարածության մեջ՝ առանց ոչնչանալու: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

սակայն դրանք համընդհանուր տարածում չեն գտել:գտել։ Դրա փոխարեն ֆիզիկայում օգտագործվում է [[քվանտային էլեկտրադինամիկա]]յի [[երկրորդային քվանտացում|երկրորդային քվանտացման]]տեսությունը, որտեղ ֆոտոնները դիտարկվում են որպես էլեկտրամագնիսական [[սեփական տատանումներ|մոդերի]] քվանտային գրգռումներ:գրգռումներ։

Ամբողջ թվով սպին ունեցող մասնիկների համակարգի նկատմամբ կիրառվող քվանտային վիճակագրությունը լույսի քվանտների համար 1924 թ. առաջ է քաշել հնդիկ ֆիզիկոս Շատենդրանատ Բոզեն, զարգացրել է Ալբերտ Այնշտայնը բոզե-մասնիկների համար: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:միջոցով։ Դա տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ պատերը ճառագայթում են այնքան ֆոտոն, որքան կլանում են:են։ Ընդ որում ծավալի ներսում հաստատվում է մասնիկների հավանականությունների որոշակի բաշխում ըստ էներգիայի:էներգիայի։ Բացարձակ սև մարմնի ջերմային ճառագայթումը Բոզեն ստացել է առանց էլեկտրադինամիկայի օգնությանը դիմելու, պարզապես ձևափոխելով փուլային տարածության մեջ ֆոտոնների համակարգի քվանտային վիճակների հաշվարկը

որտեղ<math>~V</math>-ն խոռոչի ծավալն է, <math>~\hbar</math>-ը՝ [[Պլանկի հաստատուն]]ը, <math>~T</math>-ն՝հավասարակշիռ ֆոտոնային գազի ջերմաստիճանը (հավասար է խոռոչի պատերի ջերմաստիճանին):։

Որտեղ <math>~\sigma</math>-ն [[Ստեֆան-Բոլցմանի հաստատուն]]ն է:է։

}}</ref>, որը ներկայումս ընկալվում է որպես նույնական մասնիկների քվանտամեխանիկական վիճակների համաչափության պահանջ մասնիկների տեղափոխության նկատմամբ:նկատմամբ։ Այդ աշխատությունը բերեց կոհերենտ վիճակների հասկացությանը և նպաստեց [[լազեր]]ի հայտնագործմանը:հայտնագործմանը։ Այդ հոդվածներում Այնշտայնը ընդարձակեց Բոզեի պատկերացումները ամբողջ սպինով տարրական մասնիկների (բոզոնների) վերաբերյալ և կանխատեսեց այլասերված բոզոնային գազի մասնիկների զանգվածային անցումները նվազագույն էներգիայով վիճակի՝ ջերմաստիճանը մինչև որոշակի կրիտիկական սահման իջեցնելիս ([[Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսատ|Բոզե-Այնշտայնի կոնդենսացում]]):։ Այս երևույթը 1995 թ. դիտվեց փորձնականորեն, իսկ 2001 թ. փորձի հեղինակին շնորհվեց Նոբելյան մրցանակ<ref>

# [[Ատոմ]]ում [[էլեկտրոն]]ները գնվում են դիսկրետ (ընդհատ) էներգիական մակարդակներում:մակարդակներում։

# Էլեկտրոնների՝ մի մակարդակից մյուսը անցնելիս ատոմը ճառագայթում կամ կլանում է ֆոտոն:ֆոտոն։

Բացի այդ ենթադրվում էր, որ ատոմների կողմից լույսի ճառագայթում ը կամ կլանումը տեղի են ունենում միմյանցից անկախ, և համակարգի ջերմային հավասարակշռությունը պահպանվում է ատոմների փոխազդեցության հաշվին:հաշվին։ Դիտարկենք ջերմային հավասարակշռության վիճակում գտնվող, էլեկտրամագնիսական ճառագայթումով լցված խոռոչ, որը կարող է առաքվել կամ կլանվել պատերի նյութի կողմից:կողմից։ Ջերմային հավասարակշռության վիճակում <math>~\rho(\nu)</math> ճառագայթման սպեկտրային խտությունը, որը կախված է ֆոտոնի <math>~\nu</math> հաճախությունից, միջինում չպետք է փոփոխվի ժամանակի ընթացքում:ընթացքում։ Դա նշանակում է, որ ցանկացած հաճախությամբ ֆոտոն ճառագայթելու հավանականությունը պետք է հավասար լինի նրա կլանման հավանականությանը:հավանականությանը։ Այնշտայնը սկզբում ձևակերպեց պարզ առնչություններ ճառագայթման և կլանման ռեակցիաների արագությունների միջև:միջև։ Նրա մոդելում <math>~\nu</math> հաճախությամբ ֆոտոնների կլանման <math>~R_{ji}</math> արագությունը և ատոմների անցումը <math>~E_{j}</math> էներգիական մակարդակից ավելի բարձր <math>~E_{i}</math> էներգիական մակարդակ ուղիղ համեմատական է <math>~E_{j}</math> էներգիայով ատոմների <math>~N_{j}</math> թվին և նույն հաճախությունն ունեցող շրջակա ֆոտոնների <math>~\rho(\nu)</math> ճառագայթման սպեկտրային խտությանը՝

Այստեղ <math>~B_{ji}</math>-ն կլանման ռեակցիայի արագության հաստատունն է (կլանման գործակիցը):։ Հակադարձ պրոցեսի իրականացման համար երկու հնարավորություն կա՝ ֆոտոնների ինքնակամ ճառագայթումը և էլեկտրոնի վերադարձը ավելի ցածր էներգիական մակարդակ պատահական ֆոտոնի հետ փոխազդելու միջոցով:միջոցով։ Վերը նկարագրված մոտեցման համաձայն, ռեակցիայի համապատասխան <math>~R_{ij}</math> արագությունը, որը բնութագրում է համակարգի կողմից <math>~\nu</math> հաճախությամբ ֆոտոնների ճառագայթումը և ատոմի անցումը <math>~E_{i}</math> բարձր էներգիական մակարդակից <math>~E_{j}</math> ցածր էներգիական մակարդակ, հավասար է՝

Այստեղ <math>~A_{ij}</math>-ն ինքնակամ (սպոնտան) ճառագայթման գործակիցն է, <math>~B_{ij}</math>-ն՝ պատահական ֆոտոնների ազդեցությամբ հարկադրական ճառագայթման գործակիցը:գործակիցը։ Ջերմադինամիկական հավասարակշռության վիճակում ատոմների թիվը<math>~i</math>և<math>~j</math> էներգիական վիճակներում միջինում պետք հաստատուն լինի ժամանակի ընթացքում, հետևաբար, <math>~R_{ji}</math> և <math>~R_{ij}</math> մեծությունները պետք է հավասար լինեն:լինեն։ Բացի այդ, Բոլցմանի կինետիկական հավասարմանը համանմանորեն, պետք է տեղի ունենա

Այդ աշխատությունը դարձավ [[քվանտային էլեկտրադինամիկա]]յի, այսինքն՝ [[էլեկտրամագնիսական դաշտ]]ի քվանտացման տեսության հիմքը:հիմքը։ Դիրակի մոտեցումը, որը ստացավ [[երկրորդային քվանտացում]] անվանումը, դարձավ [[դաշտի քվանտային տեսություն|դաշտի քվանտային տեսության]] հիմնական եղանակներից մեկը<ref name="Heisenberg1929">{{cite journal

}} {{en icon}}</ref>: Եվս մեկ անգամ նշենք, որ վաղ քվանտային տեսության մեջ էլեկտրամագնիսական դաշտը չէր դիտարկվում որպես քվանտամեխանիկական, այլ՝ միայն նյութի մասնիկները:մասնիկները։

Այնշտայնը չնկարագրեց ֆոտոնի ինքնակամ ճառագայթման ուղղությունը, ուստի մտահոգված էր իր տեսության անավարտվածության համար: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: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">

[[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: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:բաշխմանը։

[[Խոտորումների տեսություն]]ը երկրորդ կարգի մոտավորությամբ դիտարկելիս Դիրակը ներմուծեց [[վիրտուալ մասնիկ|վիրտուալ ֆոտոնի]] հասկացությունը որպես էլեկտրամագնիսական դաշտի կարճատև միջանկյալ վիճակ:վիճակ։ [[Կուլոնի օրենք|Էլեկտրաստատիկ]]և [[մագնիսականություն|մագնիսական]] փոխազդեցությունները տեղի են ունենում այդ վիրտուալ ֆոտոններով փոխանակության արդյունքում: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:մեջ։ Ավելին, խոտորումների տեսության երկրորդ և ավելի բարձր կարգի հաշվարկները երբեմն որոշ [[ֆիզիկական մեծություն]]ների համար տալիս են [[անսահմանություն|անվերջ մեծ]] արժեքներ: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:մասնիկներ։ Օրինակ, երկու ֆոտոն անուղղակիորեն կարող են փոխազդել վիրտուալ [[էլեկտրոն]]-[[պոզիտրոն]]ային զույգի միջոցով:միջոցով։<ref>Photon-photon-scattering section 7-3-1, renormalization chapter 8-2 in {{Cite book

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:փոփոխականներ։ [[Երկրորդային քվանտացում]]ն իրականացվում է՝ տրված վիճակում մասնիկների թիվը (լրացման թիվ) մեկով մեծացնող կամ փոքրացնող օպերատոր մտցնելու ճանապարհով:ճանապարհով։ Այս օպերատորները երբեմն կոչվում են ծնման և ոչնչացման օպերատորներ:օպերատորներ։ Լրացման և ոչնչացման օպերատորների մաթեմատիկական հատկությունները տրվում են [[փոխատեղման առնչություններ]]ով, որոնց տեսքը որոշվում է մասնիկների սպինով:սպինով։ Նման նկարագրության դեպքում ալիքային ֆունկցիան նույնպես դառնում է օպերատոր:օպերատոր։ Ժամանակակից ֆիզիկական նշանակումներում էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտային վիճակը գրվում է որպես [[Ֆոկի վիճակ]], որը յուրաքանչյուր էլեկտրամագնիսական մոդի վիճակների [[թենզորական արտադրյալ]]ն է.

որտեղ <math>~|n_{k_i}\rangle</math>-ը <math>~k_i.</math> մոդում գտնվող <math>~n_{k_i},</math> թվով ֆոտոններով վիճակն է:է։ Նոր ֆոտոնի ստեղծումը (օրինակ՝ ատոմային անցման հետևանքով) գրվում է որպես.

[[Քվանտային քրոմադինամիկա]]յի համաձայն՝ իրական ֆոտոնը կարող է փոխազդել ոչ միայն որպես առանձին կետային մասնիկ, այլև որպես [[քվարկ]]ների և [[գլյուոն]]ների հավաքածու, ինչպիսին [[հադրոն]]ն է: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: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:ից։

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:է։

Նման [[տրամաչափային դաշտ]]ի քվանտը պետք է լինի առանց զանգվածի չլիցքավորված բոզոն, քանի դեռ չի խախտվել սիմետրիան:սիմետրիան։ Այդ պատճառով ֆոտոնը (որն էլ հենց հանդիսանում է էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտը) ժամանակակակից ֆիզիկայում դիտարկվում է որպես ամբողջ սպինով զանգված չունեցող չլիցքավորված մասնիկ: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:է։ Մյուս երեքը (W⁺, W⁻ և Z⁰) կոչվում են [[վեկտորական բոզոն]]ներ և պատասխանատու են միայն [[թույլ փոխազդեցություն|թույլ փոխազդեցության]] համար:համար։ Ի տարբերություն ֆոտոնի, վեկտորային բոզոնը չի կարող չունենալ [[զանգված]], քանի որ թույլ փոխազդեցությունն ի հայտ է գալիս միայն շատ փոքր հեռավորությունների վրա՝ <10⁻¹⁵ սմ:սմ։ Սակայն տրամաչափային դաշտերի քվանտները պետք է զանգված չունենան, զանգվածի ի հայտ գալը նրանց մոտ խախտում է շարժման հավասարումների տրամաչափային ինվարիանտությունը:ինվարիանտությունը։ Այս դժվարությունից ելք առաջարկեց [[Պիտեր Հիգս]]ը, ով տեսականորեն նկարագրեց [[էլեկտրաթույլ սիմետրիայի ինքնակամ խախտում]]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

<math>\nu</math> հաճախությամբ ֆոտոն ճառագայթող համակարգի էներգիան փոքրանում է այդ ֆոտոմի էներգիային հավասար <math>~E=h\nu</math> մեծությունով:մեծությունով։ Արդյունքում համակարգի զանգվածը փոքրանում է <math>~{E}/{c^2}</math> չափով:չափով։ Համանմանորեն, ֆոտոն կլանող համակարգի զանգվածը համապատասխանաբար մեծանում է<ref>Раздел 10.1 в {{Cite book

[[Քվանտային էլեկտրադինամիկա]]յում [[վակուում]]ի վիրտուալ ֆոտոնների հետ էլեկտրոնների փոխազդեցության արդյունքում առաջ են գալիս տարամիտություններ, որոնք վերացվում են [[վերանորմավորում|վերանորմավորման]] եղանակի օգնությամբ:օգնությամբ։ Արդյուքնում էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության լագրանժյանում նստած էլեկտրոնի զանգվածը տարբերվում է փորձով դիտարկվող զանգվածից: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

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:ձգողությանը։ Ձգողության բացակայության դեպքում ֆոտոնի [[հետագիծ]]ը ուղիղ գիծ է: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 սահման]]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

Թափանցիկ միջավայրում լույսը ավելի փոքր արագությամբ է տարածվում, քան նրա [[<math>~c</math>|լույսի արագությունը վակուումում]] արագությունն է վակուումում:վակուումում։ Օրինակ, էներգիա ճառագայթող [[Արեգակի միջուկ]]ից դեպի մակերևույթ իրենց ճանապարհին ֆոտոնները ենթարկվում են բազմաթիվ բախումների, և մակերևույթին հասնելու համար կարող են միլիոնավոր տարիներ պահանջվել<ref>

Սակայն բաց տիեզերքում շարժվելիս նույն ֆոտոնները [[Երկիր]] են հասնում ընդամենը 8.3 րոպեում:րոպեում։ Լույսի արագության նվազումը բնորոշող մեծությունը կոչվում է նյութի [[բեկման ցուցիչ]]:

Դասական տեսանկյունից դանդաղեցումը կարելի է այսպես բացատրել: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:կատարել։ Տատանվող էլեկտրոնները սկսում են որոշակի հապաղման ժամանակով երկրորդային ալիքներ ճառագայթել, որոնք ունեն նույն հաճախությունը և լարվածությունը, ինչ և ընկնող լույսը:լույսը։ [[ինտերֆերենց]]վելով սկզբնական ալիքի հետ՝ այդ ալիքները դանդաղեցնում են այն: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:արագությամբ։ Այլ քվազիմասնիկների հետ ֆոտոնի փոխազդեցության երևույթը կարելի է ուղղակիորեն դիտարկել [[Ռամանի էֆեկտ|Ռամանի]] և [[Բրիլյուենի էֆեկտ|Բրիլյուենի]] ցրման երևույթներում<ref>{{Cite book

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:արդյունքում։ Ատոմները փոխում են ֆոտոնի ալիքի երկարությունը և իմպուլսը, բայց ոչ արագությունը<ref>Ch 4 in {{Cite book

Կախված հաճախությունից՝ լույսը նյութում տարածվում է տարբեր արագություններով: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

Ֆոտոնը կարող է նաև կլանվել [[ատոմի միջուկ|միջուկների]], ատոմների կամ մոլեկուլների կողմից՝ դրանով իսկ հարուցելով նրանց [[էներգիական մակարդակ|էներգիական վիճակների]] անցումներ:անցումներ։

Տեխնոլոգիայում ֆոտոնն ունի բազմաթիվ կիրառություններ:կիրառություններ։ Ստորև նկարագրված օրինակներն ընտրված են՝ ներկայացնելու համար ֆոտոնի կիրառությունը ''per se''` ի տարբերություն հիմնական օպտիկական սարքերի, ինչպես օրինակ ոսպնյակը և այլն, որոնց գործողության սկզբունքը կարելի է բացատրել լույսի դասական տեսության շրջանակներում: Ֆոտոնի կարևորագույն կիրառություններից մեկը [[լազեր]]ն է:

# '''[[Ճառագայթման սպեկտր|Ճառագայթային]]''', որում օգտագործվում է ատոմների, հազվադեպ` մոլեկուլների ճառագայթման սպեկտրը:սպեկտրը։

# '''[[Կլանման սպեկտր|Կլանման]]''', որում օգտագործվում է հիմնականում մոլեկուլների, բայց ոչ ատոմների, կլանման սպեկտրը:սպեկտրը։

# '''[[Ռենտգենյան սպեկտրի անալիզ|Ռենտգենյան]]''', որում օգտագործվում են ատոմների ռենտգենյան սպեկտրները, ինչպես նաև [[ռենտգենյան ճառագայթում|ռենտգենյան ճառագայթների]] դիֆրակցիան հետազոտվող նյութում՝ վերջինիս կառուցվածքը բացահայտելու նպատակով:նպատակով։

Շատ [[պատահական թվերի գեներատոր]]ների աշխատանքի սկզբունքի հիմքում ընկած է միայնակ ֆոտոնի գտնվելու վայրի որոշումը:որոշումը։ Դրանցից մեկի գործողության պարզեցված սկզբունքը հետևյալն է. Պատահական հաջորդականության հերթական [[բիթ]]ը գեներացնելու համար ֆոտոնը ուղարկվում է լուսաբաժանի վրա:վրա։ Ցանկացած ֆոտոնի համար կա երկու հնարավորություն. կամ անցնել լուսաբաժանով կամ անդրադառնալ նրա նիստից:նիստից։ Կախված արդյունքից՝ հաջորդականության հերթական բիթը գրվում է «0» կամ «1»<ref>

Ներկայումս համարվում է, որ ֆոտոնի հատկությունները լավ հասկանալի են տեսության տեսանկյունից:տեսանկյունից։ [[Ստանդարտ մոդել]]ը դիտարկում է ֆոտոնը որպես որպես 1 սպինով, զրոյական հանգստի զանգվածով տրամաչափային բոզոն:բոզոն։<ref>Համարվում է, որ ֆոտոնը «զանգված չունի», սակայն պետք է հիշել, որ այս պնդումը վերաբերում է միայն [[հանգստի զանգված]]ին, որն իսկապես զրո է: Սակայն ֆոտոնն ունի [[ռելյատիվիստական զանգված]]: Մասնավորապես, դրա մասին է խոսում այն փաստը, որ ֆոտոնների տեսքով էներգիայի ճառագայթման արդյունքում [[Արեգակի]] զանգվածը փոքրանում է: Հենց հանգստի զանգված չունենալու պատճառով է, որ ֆոտոնը ստիպված է վակուումում շարժվել հնարավոր առավելագույն` [[լույսի արագություն|լույսի արագությամբ]]: Ֆոտոնը կարող է գոյություն ունենալ միայն այդ շարժման մեջ: Ֆոտոնի որևէ կանգ համարժեք է նրա կլանմանը</ref> և զրոյական էլեկտրական լիցքին:լիցքին։ Այս վերջին փաստը մասնավորապես հետևում է [[U(1)]] լոկալ ունիտար սիմետրիայից և էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության վերաբերյալ փորձերից:փորձերից։ Սակայն ֆիզիկոսները շարունակում են փնտրել անհամապատասխանություններ փորձի և Ստանդարտ մոդելի դրույթների միջև:միջև։ Ֆոտոնի զանգվածի և լիցքի հայտնաբերմանը ուղղված փորձերի ճշտությունը մշտապես աճում են:են։ Ֆոտոնի՝ թեկուզ աննշան լիցք կամ զանգված ունենալը լուրջ հարված է Ստանդարտ մոդելին:մոդելին։ Մինչ այժմ անցկացված բոլոր փորձերը ցույց են տալիս, որ ֆոտոնը չունի ոչ լիցք <ref name="chargeless"/>, ոչ հանգստի զանգված<ref>{{cite journal

Ամենամեծ ճշտությունը, որով հաջողվել է չափել ֆոտոնի լիցքը, {{nowrap|5×10⁻⁵²[[կուլոն|Կլ]]}} է (կամ {{nowrap|3×10^-33 [[տարրական էլեկտրական լիցք|e]]}}):։ {{nowrap|1,1×10⁻⁵²}} [[կիլոգրամ|կգ]] զանգվածի համար ({{nowrap|6×10⁻¹⁷}} [[էլեկտրոն-վոլտ|էՎ]]/[[լույսի արագություն|c]]² կամ {{nowrap|1×10⁻²²[[էլեկտրոնի զանգված|''m''_e]]}})<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:բնագավառում։ Ֆոտոնը հարմար մասնիկ է թվում գերարդյունաբերական քվանտային համակարգիչ ստեղծելու համար:համար։ Քվանտային խճճվածության ուսումնասիրությունը նույնպես առաջատար է ժամանակակից հետազոտություններում:հետազոտություններում։<ref>{{cite web

Բացի այդ, ուսումնասիրվում են [[ոչ գծային օպտիկա|ոչ գծային օպտիկական պրոցեսներն ու համակարգերը]], մասնավորապես, երկֆոտոնային կլանման, համափուլ մոդուլյացիայի և օպտիկական պարամետրական օսցիլյատորների երևույթները:երևույթները։ Սակայն նման երևույթները և համակարգերը չեն պահանջում հատկապես ֆոտոնների կիրառում:կիրառում։ Դրանք հաճախ կարելի է մոդելավորել՝ ատոմը որպես ոչ գծային տատանակ դիտարկելու միջոցով: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,