光子は光の粒子です。質量も電荷も持たず、真空中では常に光速で移動します。光子は電磁エネルギーを運び、そのエネルギー量は周波数に依存します。ガンマ線のような高周波の光子は、電波のような低周波の光子よりも多くのエネルギーを運びます。光子は電磁力の伝達体です。2つの荷電粒子が相互作用すると、光子が交換されます。この交換が電磁力と呼ばれるものです。

光子は粒子と波の両方の性質を持ちます。実験によっては、波のように自身と干渉し合うこともあれば、粒子のように検出器に衝突することもあります。この二重性は、量子力学における中心的な謎の一つです。光子の概念は、1905年にアインシュタインが光電効果の説明の中で提唱しました。彼は、光は離散的なエネルギーの塊として存在し、それが現在では光子と呼ばれていると提唱しました。この業績により、彼は1921年にノーベル物理学賞を受賞しました。光子は、レーザー、太陽電池、量子コンピューティングなどに利用されています。また、遠くの星から望遠鏡に情報を運ぶ、宇宙のメッセンジャーでもあります。

光子に関する事実

• 定義。 光の粒子。
• 質量。ゼロ。
• スピード。 真空中では常にc。
• エネルギー。 E = hf、ここでhはプランク定数です。
• 力のキャリア。 電磁気を媒介します。

光子は電子とは異なります。電子は質量と電荷を持ちますが、光子はどちらも持ちません。