photons是什麼意思，photons的意思翻譯、用法、同義詞、例句

photons英标

英:/''fəu,təns/

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GMAT,SAT

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光子（photons）是電磁輻射的基本量子單位，屬于規範玻色子的一種，負責傳遞電磁相互作用。這一概念由阿爾伯特·愛因斯坦在1905年提出，用于解釋光電效應現象，并成為量子力學發展的重要基石。

光子的核心特性包括：

1. 零靜質量：光子在靜止狀态下質量為零，但在運動時具有能量和動量，其能量公式為 $E = h u$（$h$ 為普朗克常數，$ u$ 為頻率）。
2. 波粒二象性：既表現為粒子特性（如碰撞傳遞動量），又呈現波動性（如幹涉和衍射現象）。
3. 傳播速度：在真空中始終以光速（約 $3 times 10 , text{m/s}$）運動。

在應用領域，光子技術已滲透多個學科：

• 通信技術：光纖通信依賴光子傳輸信息，NASA 的深空光通信項目（DSOC）利用光子實現星際數據傳輸。
• 醫學成像：正電子發射斷層掃描（PET）通過檢測光子生成體内三維圖像。
• 量子計算：光子量子比特因抗幹擾性強，成為量子通信的核心載體。

權威參考文獻：

1. CERN 粒子特性數據庫
2. 諾貝爾物理學獎官網
3. 《現代物理評論》期刊
4. 美國物理學會教育網站
5. NASA 技術報告庫
6. IEEE 光子學協會
7. 《醫學物理》期刊
8. 量子計算研究聯盟白皮書

網絡擴展資料

光子（photons，音标：/ˈfoʊtɑːnz/）是物理學中描述光及其他電磁輻射的基本量子單位，屬于基本粒子中的玻色子類别。以下是詳細解釋：

1.基本定義

光子是電磁相互作用的媒介粒子，攜帶電磁力，同時也是光能量的最小單位。它沒有靜止質量，在真空中始終以光速（約299,792,458米/秒）運動。

2.核心特性

• 能量與頻率：光子的能量（(E)）與其頻率（(ν)）成正比，公式為： $$ E = hν $$ 其中 (h) 是普朗克常數（約 (6.626 times 10^{-34} , text{J·s})）。
• 動量與波長：動量（(p)）與波長（(λ)）成反比，即 (p = frac{h}{λ})。
• 自旋：光子自旋量子數為1，屬于矢量玻色子。

3.波粒二象性

光子既表現出粒子性（如光電效應中撞擊金屬釋放電子），也表現出波動性（如幹涉和衍射現象）。

4.重要應用

• 激光技術：通過光子受激發射産生相幹光。
• 太陽能轉換：光子能量被光伏材料吸收後轉化為電能。
• 量子通信：利用糾纏光子實現安全信息傳輸。

5.曆史背景

愛因斯坦在1905年提出“光量子”假說，成功解釋光電效應，為此獲得1921年諾貝爾物理學獎。這一理論奠定了量子力學的基礎。

擴展知識

• 相對論中的光子：根據狹義相對論，光速在不同參考系中恒定，光子壽命無限。
• 宇宙學意義：宇宙微波背景輻射由光子組成，是研究早期宇宙的重要依據。

如果需要進一步了解具體實驗或技術細節，可參考量子物理教材或相關研究論文。

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