Un photon est une particule de lumière qui est essentiellement un paquet de rayonnement électromagnétique. L'énergie du photon dépend de sa fréquence (la célérité avec laquelle le champ électrique et le champ magnétique s'agitent). Plus la fréquence est élevée, plus l'énergie du photon est considérable.
On considère une radiation lumineuse de fréquence égale à 3,5 × 1014 Hz. L'énergie des photons constituant cette radiation est égale à : E = h × ν = 6,626 × 10−34 × 3,5 × 1014 = 2,3 × 10−19 J.
Les photons sont émis à partir de plusieurs processus, par exemple lorsqu'une charge est accélérée, quand un atome ou un noyau saute d'un niveau d'énergie élevé à un niveau plus faible, ou quand une particule et son antiparticule s'annihilent.
Particule élémentaire (quantum) de la lumière. Un photon est un boson. Le nom photon vient du grec et signifie "lumière". En effet, le photon transmet l'interaction électromagnétique, la lumière étant un exemple d' onde électromagnétique.
Un photon est une particule qui possède une masse nulle, qui n'a pas de charge électrique (mais possède deux état de polarisation) qui se déplacent en permanence à la vitesse de la lumière. Lors du passage dans un milieu matériel, l'énergie du photon est invariante car la fréquence est invariante.
La vitesse d'un photon étant égale à c, on a donc p = mc = hν/c d'où m = hν/c2. Qui a dit que la masse du photon était nulle !
Un photon est une particule élémentaire (ou corpuscule) qui porte une « énergie lumineuse » élémentaire : un quantum d'énergie lumineuse.
En réalité, un photon ne peut rien percevoir ou expérimenter, cela se représente en relativité par ce que l'on appelle une géodésique nulle. De son point de vue, il voyage de son point de création (ou émission) à son point de destruction (ou d'absorption) instantanément, puisqu'aucune notion de temps n'existe.
E = h ν = h c/λ
Très souvent, les énergies des photons ne sont pas données en J, l'unité du système international, mais en eV (électronVolt). 1 eV est la différence d'énergie d'un électron passant depuis un potentiel de valeur v V à un potentiel de valeur (v+1) V .
Énergie (Wh) = Puissance (en watts) x temps (en heures)
Remarque : D' après la formule E = P x t , on en déduit P = E / t La puissance consommée par un appareil correspond donc à l'énergie électrique que cet appareil transforme chaque seconde.
La puissance électrique échangée par un dipôle, l'intensité qui le traverse et la tension à ses bornes sont liées par la relation : P = U × I. P = puissance en watt (W). U = tension en volt (V).
Conclusion : bien que la lumière soit constituée de particules (les photons), elle se comporte bel et bien comme une onde. C'est ce qu'on appelle la dualité onde-particule, que l'on rencontre avec d'autres particules élémentaires. Car en effet, nous avons parlé au début de cet article de mécanique quantique.
Le photon étant une particule de spin 1, c'est un boson et la fonction d'onde d'un ensemble de N photons doit être symétrique par échange de deux particules. Soit E1 l'espace des états `a une particule que l'on dote d'une base |µ> (caractérisée par exemple par l'impulsion et l'hélicité du photon).
La lumière est constituée d'ondes électromagnétiques, caractérisées par la longueur d'onde dans le vide, correspondant à un niveau d'énergie, et l'intensité. La répartition des longueurs d'onde régit la perception de couleur de la lumière.
Les protons et les neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions.
La plupart des astronomes pensent que l'Univers s'est formé lors d'un événement appelé le Big Bang, une explosion géante survenue il y a entre 10 et 20 milliards d'années. C'est pendant le Big Bang que l'espace, le temps, la matière et l'énergie de l'Univers ont été créés.
Quant au concept de photon, il n'est proposé qu'en 1926 par le physicien et chimiste américain Gilbert Lewis. Einstein est bien sûr associé à cette dénomination, puisqu'il a inventé le concept.
Le photon a une masse nulle(il ne pèse presque rien, si peu que cela est négligeable). Selon Albert Einstein, c'est la même chose que de dire qu'il voyage à la vitesse de la lumière.
L'énergie d'un l'atome peut changer, via des transitions électroniques. Concrètement, cela concerne (au moins) un de ses électrons, qui effectue une transition d'un état d'énergie à un autre. Dans le cadre d'une interaction lumière/matière, ces transitions font intervenir des particules lumineuses, les photons.
Le photon a des caractéristiques bien particulières. En premier lieu, il n'a ni masse ni charge électrique. Ensuite, il se déplace à vitesse constante dans le vide quelque soit le référentiel. Enfin, il possède un spin, lié à la polarisation.
Bref, le photon échappe à tous les phénomènes qui témoignent de la présence d'une masse au sens classique, ce en dépit des tentatives expérimentales menées pour la détecter. Donc, jusqu'à preuve du contraire, le photon n'a pas de masse, sans que cela contredise sa nature énergétique.
Rappelons également que, dans le vide, la lumière se propage à une vitesse d'environ 3 , 0 0 × 1 0 / m s . Cette constante est symbolisée par la lettre 𝑐 , donc pour une onde lumineuse, 𝑐 = 𝑓 𝜆 . Dans le modèle de particules de la lumière, l'énergie de la lumière est divisée en « paquets » d'énergie, appelés photons.
Donnée : La constante de Planck h vaut 6,626.10−34 J.s. La longueur d'onde du photon est de 8,39.10−7 m.