ଫୋଟନ୍‌

Photon

Photons emitted in a coherent beam from a laser
ଗଠନ	Elementary particle
ପରିସଂଖ୍ୟାନ	Bosonic
ସମ୍ପର୍କ	Electromagnetic
ପ୍ରତୀକ	γ, hν, or ħω
Theorized	Albert Einstein
ବସ୍ତୁତ୍ଵ	0 <୧×୧୦−୧୮eV/c2
Mean lifetime	Stable
ବୈଦୁତିକ ଚାର୍ଜ	0 <୧×୧୦−୩୫e
Spin	1
Parity	−1
C parity	−1
Condensed	I(JPC)=0,1(1−−)

ଆଲୋକର ମୌଳିକ କଣିକାକୁ ଫୋଟନ୍ କୁହାଯାଏ ।

ଇତିହାସ

ନିଉଟନ୍ ଓ ହାଇଜେନ୍‌ସ୍‌ଙ୍କ ଧାରଣା

ଆଲୋକ ହେଉଛି ଶକ୍ତିର ଏକ ପ୍ରବାହା ଶକ୍ତିର ପ୍ରବାହକୁ ତରଙ୍ଗ କୁହାଯାଏ । ତେଣୁ ଆଲୋକକୁ ଏକ ତରଙ୍ଗ କହିବା ଯୁକ୍ତିଯୁକ୍ତ । ତେବେ ସାର୍ ଆଇଜାକ୍ ନିଉଟନ୍ ବିଶ୍ୱାସ କରୁଥିଲେ ଯେ ଆଲୋକ କେତେକ କଣିକାକୁ ନେଇ ଗଠିତ । ଦର୍ପଣ ଉପରେ ଆଲୋକ ପଡ଼ିଲେ ପ୍ରତିଫଳିତ (Reflection ) ହେବା ଓ ବାୟୁ ମାଧ୍ୟମରୁ କାଚ ମାଧ୍ୟମକୁ ଆଲୋକ ପ୍ରବେଶ କଲେ ବଙ୍କେଇ ଯିବା (ପ୍ରତିସରଣ - Reflection) ଭଳି ଆଲୋକୀୟ ପରିଘଟଣାଗୁଡ଼ିକୁ ମଧ୍ୟ ନିଉଟନ୍ ବୁଝେଇ ପାରିଲ । ଆଲୋକ ଉପରେ ନିଉଟନ୍‌ଙ୍କର ଗୁରୁତ୍ତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗବେଷଣା ବିଷୟରେ ତାଙ୍କର "ଅପ୍‌ଟିକ୍ସ' (Optiks ) ପୁସ୍ତକରେ ସେ ଲେଖିଛନ୍ତି । ନିଉଟନ୍‌ଙ୍କର ସମସାମୟିକ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ଖ୍ରୀଷ୍ଟିଆନ୍ ହାଇଜେନ୍‌ସ୍ (Christiaan Huygens ) କିନ୍ତୁ ଆଲୋକକୁ ଭିନ୍ନ ରୂପରେ ଦେଖୁଥିଲ । ସେ ଆଲୋକକୁ ତରଙ୍ଗ ବୋଲି କହୁଥିଲେ । ସେ ଭାବୁଥିଲେ ଯେ ଶବ୍ଦ ଭଳି ଆଲୋକ ଏକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ତରଙ୍ଗ, ଯାହାକି ଇଥର୍ (Ether ) ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରବାହିତ ହୋଇଥାଏ । କିନ୍ତୁ, ସେତେବେଳେ ନିଉଟନ୍‌ଙ୍କ କଥାକୁ ଲୋକେ ଗୁରୁତ୍ୱ ଦେଉଥିଲେ । ପ୍ରାୟ ୧୦୦ ବର୍ଷ ପରେ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଥମାସ୍ ୟଙ୍ଗ୍ (Thomas Young ) ନିଜର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଦ୍ୱି-ରେଖାଛିଦ୍ର (Double-Slit ) ପରୀକ୍ଷା ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରମାଣ କରିଦେଲେ ଯେ ଆଲୋକ ଏକ ତରଙ୍ଗ ।

ଆଲୋକର କଣିକା ରୂପ - ଫୋଟନ୍

ପ୍ରଥମରୁ ଆଲୋକକୁ କେବଳ ତରଙ୍ଗ ବୋଲି କୁହାଯାଉଥିଲା । ମାତ୍ର କେତେଗୁଡ଼ିଏ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗ ଗୁଣ ଆମକୁ ସନ୍ତୁଷ୍ଟ କରିପାରିଲା ନାହିଁ । ସେମିତିକା ଏକ ପରିଘଟଣା ହେଉଛି "ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରଭାବ" (Photoelectric Effect ) । ୧୯୦୦ ମସିହାରେ ଜର୍ମାନୀର ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ଫିଲିପ୍ ଏଡୁଆର୍ଡ୍ ଏଣ୍ଟନ୍ ଲେନାର୍ଡ (Philipp Eduard Anton Lenard ) ଜାଣିବାକୁ ପାଇଲେ ଯେ କୌଣସି ଧାତବପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ନୀଳ ଓ ବାଇଗଣୀ ପ୍ରଭୃତି ରଙ୍ଗର ଆଲୋକ ପଡ଼ିଲେ ଧାତବପୃଷ୍ଠରୁ ଇଲେକ୍‌ଟ୍ରୋନ୍ କଣିକାମାନ ବାହାରକୁ ବାହାରି ଆସୁଛନ୍ତି । ଏହାକୁ "ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରଭାବ" କୁହାଗଲା । ଅବଶ୍ୟ ୧୩ ବର୍ଷ ପୂର୍ବରୁ ୧୮୮୭ ମସିହାରେ ଜର୍ମାନୀର ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ହେନେରିକ୍ ରୁଡୋଲ୍‌ଫ୍ ହର୍ଜ୍ (Heinrich Rudolf Hertz ) ଏଭଳି ପରିଘଟଣା ପ୍ରଥମେ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରିଥିଲେ । ସେ ସମୟରେ ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗୀୟ ଗୁଣ ଉପରେ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ବିଶ୍ୱାସ କରୁଥିଲେ, ଯାହାକି ଏହି ପରିଘଟଣାକୁ ସଫଳତାର ସହିତ ବୁଝେଇ ପାରିଲା ନାହିାଁ ବରଂ ଆଲୋକର କଣିକା ରୂପଦ୍ୱାରା ଆଇନ୍‌ଷ୍ଟାଇନ୍ ଏହାର ସଫଳ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିପାରିଥିଲେ । ୧୯୦୫ ମସିହାରେ "ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରଭାବ'କୁ ବୁଝାଇବାକୁ ଯାଇ ଆଇନ୍‌ଷ୍ଟାଇନ୍ ସ୍ପଷ୍ଟ କରିଦେଲେ ଯେ, ଆଲୋକ ଏଠାରେ ତରଙ୍ଗ ପରି ନୁହଁ ବରଂ କଣିକା ପରି ବ୍ୟବହାର କରେ । ଏହି କଣିକାକୁ ଫୋଟନ୍ କୁହାଯାଏ । ଫୋଟନ୍ ହେଉଛି ଶକ୍ତିର କ୍ଷୁଦ୍ରାତିକ୍ଷୁଦ୍ର ପୁଡ଼ିଆ (Quantum) ।

ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱେତ ମତବାଦ

ମୂଳ ପ୍ରସଙ୍ଗ: ତରଙ୍ଗ-କଣିକା ଦ୍ୱେତ ମତବାଦ

ଆଲୋକ ଉଭୟ ତରଙ୍ଗ ଓ କଣିକା ପରି ବ୍ୟବହାର କରିଥାଏ । ପଦାର୍ଥର ପରମାଣୁ ଏହି ଫୋଟନ୍ କଣିକାକୁ ଶୋଷିପାରେ ଏବଂ ବିକିରଣ ରୂପରେ ବାହାରକୁ ଛାଡ଼ିପାରେ । ପରମାଣୁ ଭିତରେ ଇଲେକ୍‌ଟ୍ରୋନ୍‌ ଗୁଡ଼ିକ ବୁଲୁଥାଆନ୍ତି । ଇଲେକ୍‌ଟ୍ରୋନ୍‌ର ନିଜର ଶକ୍ତି ଥାଏ । ଫୋଟନ୍ କଣିକାର ମଧ୍ୟ ଶକ୍ତି ରହିଛି । ପରମାଣୁ ଉପରେ ଆଲୋକ ପଡ଼ିଲେ ପରମାଣୁର ଇଲେକ୍‌ଟ୍ରୋନ୍ ଫୋଟନ୍ କଣିକାକୁ ଶୋଷିିନିଏ । ଫୋଟନ୍ କଣିକାକୁ ଶୋଷିବା ପରେ ଇଲେକ୍‌ଟ୍ରନ୍‌ର ଶକ୍ତି ବଢ଼ିଯାଏ । ଅପର ପକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍‌ଟ୍ରନ୍‌ରୁ ଫୋଟନ୍ କଣିକା ବାହାରି ଆସିଲେ ଏହାର ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ପାଏ ।

ଅଧିକ ତଥ୍ୟ

By date of publication:

• Clauser, J.F. (1974). "Experimental distinction between the quantum and classical field-theoretic predictions for the photoelectric effect". Physical Review D. 9 (4): 853–860. Bibcode:1974PhRvD...9..853C. doi:10.1103/PhysRevD.9.853.
• Kimble, H.J.; Dagenais, M.; Mandel, L. (1977). "Photon Anti-bunching in Resonance Fluorescence". Physical Review Letters. 39 (11): 691–695. Bibcode:1977PhRvL..39..691K. doi:10.1103/PhysRevLett.39.691.
• Pais, A. (1982). Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford University Press.
• Feynman, Richard (1985). QED: The Strange Theory of Light and Matter. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12575-6.
• Grangier, P.; Roger, G.; Aspect, A. (1986). "Experimental Evidence for a Photon Anticorrelation Effect on a Beam Splitter: A New Light on Single-Photon Interferences". Europhysics Letters. 1 (4): 173–179. Bibcode:1986EL......1..173G. doi:10.1209/0295-5075/1/4/004.
• Lamb, W.E. (1995). "Anti-photon". Applied Physics B. 60 (2–3): 77–84. Bibcode:1995ApPhB..60...77L. doi:10.1007/BF01135846.
• Special supplemental issue of Optics and Photonics News (vol. 14, October 2003) article web link Archived 2013-05-17 at the Wayback Machine.
  • Roychoudhuri, C.; Rajarshi, R. (2003). "The nature of light: what is a photon?". Optics and Photonics News. 14: S1 (Supplement).
  • Zajonc, A. "Light reconsidered". Optics and Photonics News. 14: S2–S5 (Supplement).
  • Loudon, R. "What is a photon?". Optics and Photonics News. 14: S6–S11 (Supplement).
  • Finkelstein, D. "What is a photon?". Optics and Photonics News. 14: S12–S17 (Supplement).
  • Muthukrishnan, A.; Scully, M.O.; Zubairy, M.S. "The concept of the photon—revisited". Optics and Photonics News. 14: S18–S27 (Supplement).
  • Mack, H.; Schleich, W.P. "A photon viewed from Wigner phase space". Optics and Photonics News. 14: S28–S35 (Supplement).
• Glauber, R. (2005). "One Hundred Years of Light Quanta" (PDF). 2005 Physics Nobel Prize Lecture.
• Hentschel, K. (2007). "Light quanta: The maturing of a concept by the stepwise accretion of meaning". Physics and Philosophy. 1 (2): 1–20.

Education with single photons:

• Thorn, J.J.; Neel, M.S.; Donato, V.W.; Bergreen, G.S.; Davies, R.E.; Beck, M. (2004). "Observing the quantum behavior of light in an undergraduate laboratory" (PDF). American Journal of Physics. 72 (9): 1210–1219. Bibcode:2004AmJPh..72.1210T. doi:10.1119/1.1737397.
• Bronner, P.; Silberhorn, Christine; Meyn, Jan-Peter; et al. (2009). "Interactive screen experiments with single photons". European Journal of Physics. 30 (2): 345–353. Bibcode:2009EJPh...30..345B. doi:10.1088/0143-0807/30/2/014. {{cite journal}}: |first2= missing |last2= (help)