광양자

광양자 (光量子, photon)는 전자기 복사(전자기파)의 에너지와 운동량을 나타내는 기본 입자이다. 빛을 입자로 취급할 때 그 입자를 광양자라고 부르며, 빛은 파동성과 입자성을 동시에 갖는다는 파동-입자 이중성의 대표적인 예시이다.

개요

광양자는 질량이 없는 기본 입자이며, 전하를 띠지 않는다. 광속으로 움직이며, 에너지(E)는 플랑크 상수(h)와 진동수(ν)의 곱(E = hν)으로 표현된다. 운동량(p)은 플랑크 상수(h)를 파장(λ)으로 나눈 값(p = h/λ)으로 나타낼 수 있다. 광양자는 빛의 입자성을 설명하는 데 중요한 역할을 하며, 광전 효과, 콤프턴 산란 등 다양한 현상을 설명하는 데 사용된다.

특징

• 질량 없음: 광양자는 정지 질량이 0이다. 따라서 항상 광속으로 이동한다.
• 에너지와 운동량: 광양자는 에너지를 전달하며, 운동량을 가진다.
• 전하 없음: 광양자는 전기적 중성이며, 전하를 띠지 않는다.
• 파동-입자 이중성: 광양자는 파동의 성질과 입자의 성질을 동시에 갖는다.
• 스핀: 광양자는 스핀 1의 보손이다.

응용

광양자의 개념은 레이저, 광통신, 태양 전지 등 다양한 기술에 응용되고 있다. 또한, 양자 역학의 발전에 중요한 역할을 하였다.