|
Sebagai partikel, foton hanya dapat berinteraksi dengan materi dengan memindahkan energi sejumlah:
:<math>E = \frac{hc}{\lambda}</math>,
di mana <math>h</math> adalah konstanta Planck, <math>c</math> adalah laju cahaya, dan <math>\lambda</math> adalah panjang gelombangnya.
Deskripsi foton sebagai pembawa radiasi elektromagnetik biasa digunakan oleh para fisikawan. Namun dalam [[fisika teoretis]] sebuah foton dapat dianggap sebagai mediator buat segala jenis interaksi elektromagnetik, seperti [[medan magnet]] dan gaya tolak-menolak antara muatan sejenis.
Konsep modern foton dikembangkan secara berangsur-angsur antara 1905-1917 oleh [[Albert Einstein]]<ref name="Einstein1905">{{de}}{{cite journal | last = Einstein | first = A | authorlink = Albert Einstein | year = 1905 | title = Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt (trans. A Heuristic Model of the Creation and Transformation of Light) | journal = [[Annalen der Physik]] | volume = 17 | pages = 132–148}}. [[s:A Heuristic Model of the Creation and Transformation of Light|Terjemahan Bahasa Inggris]] tersedia di [[Wikisource]].</ref><ref name="Einstein1909">{{de}}{{cite journal | last = Einstein | first = A | authorlink = Albert Einstein | year = 1909 | title = Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung (trans. The Development of Our Views on the Composition and Essence of Radiation) | journal = Physikalische Zeitschrift | volume = 10|pages = 817–825}}. [[s:The Development of Our Views on the Composition and Essence of Radiation|Terjemahan Bahasa Inggris]] is tersedia dari [[Wikisource]].
</ref><ref name="Einstein1916a">{{de}}{{cite journal | last = Einstein | first = A | authorlink = Albert Einstein | year = 1916a | title = Strahlungs-emission und -absorption nach der Quantentheorie | journal = Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft | volume = 18 | pages = 318}}</ref><ref name="Einstein1916b">{{de}}{{cite journal | last = Einstein | first = A | authorlink = Albert Einstein | year = 1916b | title = Zur Quantentheorie der Strahlung | journal = Mitteilungen der Physikalischen Geselschaft zu Zürich | volume = 16 | pages = 47}} juga ''Physikalische Zeitschrift'', '''18''', 121–128 (1917). </ref> untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi model klasik untuk cahaya. Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan energi cahaya terhadap frekuensi, dan menjelaskan kemampuan [[materi]] dan radiasi elektromagnetik untuk berada dalam [[kesetimbangan termal]]. Fisikawan lain mencoba menjelaskan anomali pengamatan ini dengan ''model semiklasik'', yang masih menggunakan [[persamaan Maxwell]] untuk mendeskripsikan cahaya. Namun dalam model ini objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya dikuantisasi. Meskipun model-model semiklasik ini ikut menyumbang dalam pengembangan [[mekanika kuantum]], percobaan-percobaan lebih lanjut membuktikan [[hipotesis]] Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang terkuantisasi. Kuantum cahaya adalah ''foton''.
Konsep foton telah membawa kemajuan berarti dalam fisika teoretis dan eksperimental, seperti [[laser]], [[kondensasi Bose-Einstein]], [[teori medan kuantum]] dan interpretasi probabilistik dari mekanika kuantum. Menurut model standar fisika partikel, foton bertanggung jawab dalam memproduksi semua [[medan listrik]] dan [[medan magnet]] dan foton sendiri merupakan hasil persyaratan bahwa hukum-hukum fisika memiliki kesetangkupan pada tiap titik pada [[ruang-waktu]]. Sifat-sifat intrinsik foton seperti [[muatan listrik]], [[massa]] dan [[spin]] ditentukan dari kesetangkupan ''gauge'' ini.
== Nomenklatur ==
Foton awalnya dinamakan sebagai '''kuantum cahaya''' (''das Lichtquant'') oleh [[Albert Einstein]].<ref name="Einstein1905" />. Nama modern "photon" berasal dari kata [[Bahasa Yunani]] untuk cahaya ''{{polytonic|φῶς}}'', ditransliterasi sebagai ''phôs'', dan ditelurkan oleh kimiawan fisik [[Gilbert N. Lewis]], yang menerbitkan teori spekulatif<ref name="Lewis1926">{{cite journal | last=Lewis | first = GN | authorlink = Gilbert N. Lewis | title = The conservation of photons|journal = [[Nature (journal)|Nature]] | year = 1926 | volume = 118 | pages = 874–875}}</ref> yang menyebutkan foton sebagai "tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan". Meskipun teori Lewis ini tidak dapat diterima karena bertentangan dengan hasil banyak percobaan, nama barunya ini, ''photon'', segera diadopsi oleh kebanyakan fisikawan. [[Isaac Asimov]] menyebut [[Arthur Compton]] sebagai orang yang pertama kali mendefinisikan kuantum cahaya sebagai foton pada tahun 1927 [<ref>{{cite book | title = The Neutrino, Ghost Particle of the Atom | author = Isaac Asimov | publisher = Doubleday | year = 1966 }}</ref><ref>{{cite book | title = The Universe From Flat Earth To Quasar | author = Isaac Asimov | publisher = Avon Books | year = 1968 | isbn = | url = }}</ref>
Dalam fisika, foton biasanya dilambangkan oleh simbol γ abjad Yunani [[gamma]]. Simbol ini kemungkinan berasal dari [[sinar gamma]], yang ditemukan dan dinamakan oleh [[Paul Ulrich Villard|Villard]]<ref>{{cite journal | last = Villard | first = P | authorlink = Paul Ulrich Villard | year = 1900 | title = Sur la réflexion et la réfraction des rayons cathodiques et des rayons déviables du radium | journal = Comptes Rendus | volume = 130 | pages = 1010–1012}} {{fr icon}}</ref><ref>{{cite journal | last = Villard | first = P | authorlink = Paul Ulrich Villard | year = 1900 | title = Sur le rayonnement du radium | journal = Comptes Rendus | volume = 130 | pages = 1178–1179}} {{fr icon}}</ref>, dan dibuktikan sebagai salah satu bentuk radiasi elektromagnetik pada 1914 oleh [[Ernest Rutherford]] dan [[Edward Andrade]] <ref>{{cite journal | last = Rutherford | first = E | authorlink = Ernest Rutherford | coauthors = [[Edward Andrade|Andrade ENC]] | year = 1914 | title = The Wavelength of the Soft Gamma Rays from Radium B | journal = Philosophical Magazine | volume = 27|pages = 854–868}}</ref>
Dalam [[kimia]] dan [[rekayasa optik]], foton biasanya dilambangkan oleh <math>h \nu</math>, energi foton, <math>h</math> adalah [[konstanta Planck]] dan abjad Yunani <math>\nu</math> adalah [[frekuensi]] foton. Agak jarang ditemukan adalah foton disimbolkan sebagai ''hf'', ''f'' di sini melambangkan frekuensi.
[[Berkas:Electron-positron-scattering.svg|220px|thumb|right|[[Diagram Feynman]] pertukaran foton virtual (dilambangkan oleh garis gelombang dan gamma, <math>\gamma</math>) antara sebutir [[positron]] dan [[elektron]].]]
Foton tidak bermassa, <ref name="rel_mass"> Massa foton dipercaya persis nol, didasarkan pada alasan-alasan teoretis dan eksperimental yang dijelaskan dalam artikel tersebut. Sebagian sumber juga merujuk pada konsep [[massa relativistik]], yang merupakan energi yang diukur dalam satuan massa. Untuk foton dengan [[panjang gelombang]] ''λ" atau energi ''E'', ini adalah ''h/λc'' atau ''E''/''c''<sup>2</sup>. Pemakaian istilah massa seperti ini tidak lagi umum dalam literatur ilmiah.</ref> tidak memiliki [[muatan listrik]]<ref name="chargeless">{{cite journal | last = Kobychev | first = V V | coauthors = Popov, S B | year = 2005 | title = Constraints on the photon charge from observations of extragalactic sources | journal = Astronomy Letters | volume = 31 | pages = 147–151|doi = 10.1134/1.1883345 }}</ref>, dan tidak meluruh secara spontan di ruang hampa. Sebuah foton memiliki dua keadaan polarisasi yang dimungkinkan, dan dapat dideskripsikan dengn tiga parameter kontinu: komponen-komponen [[vektor gelombang]], yang menentukan panjang gelombangnya (<math>\lambda</math>) dan arah perambatannya. Foton adalah boson ''gauge'' untuk [[elektromagnetisme]], dan sebab itu semua bilangan kuantum lainnya seperti [[bilangan lepton]], [[bilangan baryon]] atau ''[[strangeness]]'' bernilai persis nol.
Foton diemisikan dalam banyak proses alamiah, contohnya ketika muatan dipercepat, saat transisi molekuler, atomik atau nuklir ke tingkat energi yang lebih rendah, atau ketika sebuah partikel dan [[antipartikel]] bertumbukan dan saling memusnahkan. Foton diserap dalam proses dengan waktu mundur (time-reversed) yang berkaitan dengan yang sudah disebut di atas: contohnya dalam produksi pasangan partikel-antipartikel, atau dalam transisi molekuler, atomik atau nuklir ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Dalam ruang hampa foton bergerak dengan laju <math>c</math> ([[laju cahaya]]). Energinya <math>E</math> dan [[momentum]] <math>p</math> dihubungkan dalam persamaan <math>E = p c</math>, di mana <math>p</math> merupakan nilai momentum. Sebagai perbandingan, persamaan terkait untuk partikel dengan massa <math>m</math> adalah <math>E^{2} = c^{2} p^{2} + m^{2} c^{4}</math>, sesuai dengan [[teori relativitas khusus]].
<!--sembunyikan dulu, nanti dilanjutkan
The energy and momentum of a photon depend only on its [[frequency]] <math>\nu</math> or, equivalently, its [[wavelength]] <math>\lambda</math>
The classical formulae for the energy and momentum of [[electromagnetic radiation]] can be re-expressed in terms of photon events. For example, the [[radiation pressure|pressure]] of electromagnetic radiation on an object derives from the transfer of photon momentum per unit time and unit area to that object, since pressure is force per unit area and force is the change in [[momentum]] per unit time. -->
== Referensi ==
{{reflist}}
| 