Een foton is een elementair deeltje dat de kleinste discrete hoeveelheid elektromagnetische straling vertegenwoordigt. Het is het basiseenheidsdeeltje van licht en alle andere vormen van elektromagnetische straling. Hier zijn enkele belangrijke punten over fotonen:
- Kwantumkarakter: Fotonen zijn kwantumobjecten, wat betekent dat ze zowel golf- als deeltjeseigenschappen vertonen, afhankelijk van hoe je ze observeert. Dit dualistische karakter is een fundamenteel aspect van de kwantummechanica.
- Energie: De energie van een foton is direct evenredig met zijn frequentie, volgens de relatie E =h×f, waarbij E de energie is, f de frequentie en h de constante van Planck.
- Snelheid: In een vacuüm bewegen fotonen zich altijd met de snelheid van het licht, ongeveer 3×10 meter per seconde.
- Massaloos: Fotonen hebben geen rustmassa. Dit betekent dat ze, in tegenstelling tot veel andere deeltjes, geen massa hebben tenzij ze in beweging zijn.
- Interacties: Fotonen zijn verantwoordelijk voor elektromagnetische krachten en zijn de uitwisselingsdeeltjes voor de elektromagnetische kracht in kwantumveldtheorieën.
- Toepassingen: Fotonen spelen een cruciale rol in vele technologieën, van eenvoudige lichtdetectie tot geavanceerde toepassingen zoals lasers, zonnepanelen, en kwantumcomputers.
In de context van zonnepanelen, bijvoorbeeld, zijn fotonen van cruciaal belang. Wanneer fotonen van zonlicht een zonnecel raken, kunnen ze hun energie overdragen aan elektronen in het materiaal van de cel. Dit proces kan elektronen uit hun normale positie “losmaken” en een elektrische stroom creëren, wat de basis is voor het omzetten van zonne-energie in elektriciteit.
