photons是什么意思，photons的意思翻译、用法、同义词、例句

photons英标

英:/''fəu,təns/

类别

GMAT,SAT

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专业解析

光子（photons）是电磁辐射的基本量子单位，属于规范玻色子的一种，负责传递电磁相互作用。这一概念由阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出，用于解释光电效应现象，并成为量子力学发展的重要基石。

光子的核心特性包括：

1. 零静质量：光子在静止状态下质量为零，但在运动时具有能量和动量，其能量公式为 $E = h u$（$h$ 为普朗克常数，$ u$ 为频率）。
2. 波粒二象性：既表现为粒子特性（如碰撞传递动量），又呈现波动性（如干涉和衍射现象）。
3. 传播速度：在真空中始终以光速（约 $3 times 10 , text{m/s}$）运动。

在应用领域，光子技术已渗透多个学科：

• 通信技术：光纤通信依赖光子传输信息，NASA 的深空光通信项目（DSOC）利用光子实现星际数据传输。
• 医学成像：正电子发射断层扫描（PET）通过检测光子生成体内三维图像。
• 量子计算：光子量子比特因抗干扰性强，成为量子通信的核心载体。

权威参考文献：

1. CERN 粒子特性数据库
2. 诺贝尔物理学奖官网
3. 《现代物理评论》期刊
4. 美国物理学会教育网站
5. NASA 技术报告库
6. IEEE 光子学协会
7. 《医学物理》期刊
8. 量子计算研究联盟白皮书

网络扩展资料

光子（photons，音标：/ˈfoʊtɑːnz/）是物理学中描述光及其他电磁辐射的基本量子单位，属于基本粒子中的玻色子类别。以下是详细解释：

1.基本定义

光子是电磁相互作用的媒介粒子，携带电磁力，同时也是光能量的最小单位。它没有静止质量，在真空中始终以光速（约299,792,458米/秒）运动。

2.核心特性

• 能量与频率：光子的能量（(E)）与其频率（(ν)）成正比，公式为： $$ E = hν $$ 其中 (h) 是普朗克常数（约 (6.626 times 10^{-34} , text{J·s})）。
• 动量与波长：动量（(p)）与波长（(λ)）成反比，即 (p = frac{h}{λ})。
• 自旋：光子自旋量子数为1，属于矢量玻色子。

3.波粒二象性

光子既表现出粒子性（如光电效应中撞击金属释放电子），也表现出波动性（如干涉和衍射现象）。

4.重要应用

• 激光技术：通过光子受激发射产生相干光。
• 太阳能转换：光子能量被光伏材料吸收后转化为电能。
• 量子通信：利用纠缠光子实现安全信息传输。

5.历史背景

爱因斯坦在1905年提出“光量子”假说，成功解释光电效应，为此获得1921年诺贝尔物理学奖。这一理论奠定了量子力学的基础。

扩展知识

• 相对论中的光子：根据狭义相对论，光速在不同参考系中恒定，光子寿命无限。
• 宇宙学意义：宇宙微波背景辐射由光子组成，是研究早期宇宙的重要依据。

如果需要进一步了解具体实验或技术细节，可参考量子物理教材或相关研究论文。

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