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Photon

 

das, -s/...'tonen, Lichtquant, Strahlungsquant, Symbol γ, von A. Einstein 1905 geprägte Bezeichnung für die Energiequanten des elektromagnetischen Strahlungsfeldes, z. B. von Licht, Röntgenstrahlung (Röntgenquanten) oder Gammastrahlung (Gammaquanten). Photonen sind Elementarteilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und daher keine Ruhemasse haben. Im Gegensatz zum Wellenbild des Lichts können mit dem Teilchenkonzept des Photons solche Erscheinungen wie der Photoeffekt und der Compton-Effekt erklärt werden, indem die entsprechenden Vorgänge als das Auftreffen von Teilchen bestimmter Energie interpretiert werden. Ein Photon hat eine Energie der Größe hν und einen Impuls vom Betrag hν / c (h plancksches Wirkungsquantum, ν Frequenz der Strahlung, c Vakuumlichtgeschwindigkeit). Die betreffenden Ereignisse genügen den Erhaltungssätzen für Energie und Impuls, ebenso wie Stöße zwischen materiellen Teilchen mit endlicher Ruhemasse. Wellen- und Teilchenaspekt des Lichts oder allgemeiner der elektromagnetischen Strahlung ergänzen sich im Sinne der Komplementarität und werden mathematisch konsistent durch die Quantenoptik beschrieben. Welcher Aspekt im Vordergrund steht, hängt v. a. von der vorliegenden Problemstellung und Versuchsanordnung ab. - Als Feldquanten des elektromagnetischen Strahlungsfeldes vermitteln die Photonen die elektromagnetische Wechselwirkung.