Fotone

Un fotone è una particella elementare che, secondo i principi della fisica quantistica, costituisce la luce. Come tutte le particelle elementari, i fotoni non hanno una struttura interna conosciuta e non sono composti da altre particelle più piccole.

I fotoni sono le particelle portanti della luce visibile, della luce ultravioletta, della luce infrarossa, dei raggi X, dei raggi gamma e di tutte le altre forme di radiazione elettromagnetica. Viaggiano nel vuoto a velocità costante e hanno massa invariante zero (sono senza massa). I fotoni, d'altra parte, non hanno carica elettrica.

I fotoni sono ora considerati responsabili della generazione di tutti i campi magnetici ed elettrici. Numerosi processi naturali causano l'emissione di fotoni: se una particella elettricamente carica viene accelerata, per esempio, queste particelle elementari vengono emesse.

La scienza che studia la produzione e il controllo dei fotoni è conosciuta come fotonica. Una delle applicazioni più importanti dei fotoni è il laser, che ha molteplici usi. I fotoni sono anche applicati nei microscopi e nelle comunicazioni ottiche.

Se si leggono gli articoli sulla composizione della luce che sono stati scritti nel corso della storia, si vedrà che fino al XVIII secolo quasi tutte le teorie parlavano della presenza di particelle. La ragione per cui ci volle così tanto tempo per raggiungere un'accettazione formale di queste idee fu che gli scienziati di allora non sapevano come spiegare certi fenomeni (come la birifrangenza, la rifrazione o la diffrazione della luce) sulla base del modello delle particelle.

Per tutto il XVII secolo, gli scienziati René Descartes, Robert Hooke e Christian Huygens cercarono di superare questa impossibilità di associare le particelle ai fenomeni della luce proponendo teorie ondulatorie, secondo le quali la luce si propaga per mezzo di onde meccaniche emesse da una sorgente luminosa. Nonostante i loro sforzi, le teorie che indicavano le particelle (che oggi conosciamo come fotoni) rimasero in vigore, in gran parte grazie al lavoro di Isaac Newton.

Tuttavia, all'inizio del XIX secolo, i modelli ondulatori diventarono molto importanti quando August Fresnel e Thomas Young dimostrarono che era perfettamente possibile spiegare la diffrazione e l'interferenza con queste teorie. Più tardi, Heinrich Hertz confermò le idee di James Clerk Maxwell che la luce era un'onda elettromagnetica, e questo mise in pericolo la permanenza del modello fotonico.

Ma la teoria delle onde non era sufficiente a spiegare la luce nella sua totalità: essa sosteneva che la luce dipendeva esclusivamente dalla sua intensità, mentre diversi esperimenti dimostrarono che, al contrario, dipendeva solo dalla sua frequenza. Albert Einstein ha giocato un ruolo chiave nella fusione delle teorie delle onde e dei fotoni facendo notare che le anomalie viste in molti test potevano essere spiegate dalla presenza di punti quantici nell'onda luminosa che erano indipendenti a muoversi anche se la diffusione dell'onda era continua nello spazio.

Foton Motor, invece, è il nome con cui è conosciuto un produttore cinese di macchine agricole, camion, furgoni e altri veicoli. L'azienda è stata fondata nel 1996 e attualmente impiega circa 30.000 persone. Il pick-up Foton Tunland è uno dei suoi modelli più famosi in tutto il mondo.

Nel linguaggio colloquiale argentino, infine, una fotografia di grande qualità o importanza è conosciuta come fotón: "La revista publicó un fotón del presidente mirando de reojo a la ministra de Educación", "La imagen sería un fotón si no fuera por ese pájaro que justo se atravesó".