|
Out
Out
==Photon trong vật chất==
{{Xem thêm|Vận tốc nhóm|Quang hóa}}
Ánh sáng truyền trong môi trường trong suốt với vận tốc nhỏ hơn ''c'', là [[tốc độ ánh sáng]] trong chân không. Ngoài ra, ánh sáng cũng bị [[tán xạ]] hay hấp thụ. Có những hiện tượng mà sự truyền nhiệt qua môi trường chủ yếu là bức xạ, bao gồm sự phát xạ và hấp thụ photon trong nó. Ví dụ như trong lõi của [[Mặt Trời]]. Năng lượng photon phải mất khoảng một triệu năm mới tới được bề mặt.<ref>{{chú thích sách|title=Through the Eyes of Hubble: Birth, Life and Violent Death of Stars|first=R.|last=Naeye|publisher=CRC Press|year=1998|isbn=0-7503-0484-7|url=http://books.google.com/?id=06_9B7S_q_YC&pg=PA16&dq=million-year+surface+sun+photon|oclc=40180195}}</ref> Tuy nhiên, hiện tượng này khác so với sự bức xạ tán xạ đi qua môi trường vật chất, vì nó liên quan đến cân bằng địa phương giữa bức xạ và nhiệt độ. Do vậy, thời gian ở đây là thời gian vận chuyển năng lượng, chứ không phải thời gian hành trình của chính ''photon''. Trong không gian vũ trụ, photon chỉ mất 8,3 phút đi từ Mặt Trời đến Trái Đất. Hệ số mà tốc độ ánh sáng giảm đi khi đi trong môi trường vật chất gọi là [[chiết suất]] của vật liệu. Trong cơ học sóng cổ điển, sự chậm đi này có thể giải thích bằng sự phân cực điện của vật liệu khi ánh sáng đi vào, vật liệu phân cực phát ra ánh sáng mới, và ánh sáng mới này giao thoa với ánh sáng đi vào tạo nên sự chậm trễ ánh sáng trong vật chất. Trong mô hình hạt ánh sáng, sự chậm đi này được mô tả là do quá trình kết hợp của photon với trạng thái kích thích lượng tử của vật chất (các giả hạt như [[phonon]] và [[exciton]]) để tạo ra dạng [[:en:polariton|polariton]]; polariton này có khối lượng hiệu dụng khác không, và do đó nó không thể chuyển động với vận tốc bằng ''c''.
Ngoài ra, photon cũng có thể coi là ''luôn luôn'' chuyển động với tốc độ ''c'', ngay cả trong môi trường vật chất, nhưng nó có sự dịch chuyển pha (trễ hay nhanh) phụ thuộc vào tương tác với nguyên tử: điều này làm thay đổi bước sóng và động lượng của nó, nhưng không làm thay đổi tốc độ.<ref>Ch 4 trong {{chú thích sách|last=Hecht|first=Eugene|title=Optics|publisher=Addison Wesley|year=2001|isbn=978-0-8053-8566-3}}</ref> Một sóng ánh sáng cấu tạo từ những photon này lan truyền với tốc độ nhỏ hơn tốc độ ánh sáng. Theo quan điểm này các photon là "trần trụi", và bị tán xạ và dịch chuyển pha, trong khi quan điểm ở đoạn trước coi các photon là "che kín" bởi tương tác của chúng với vật chất, và lan truyền không bị tán xạ hay dịch chuyển pha, nhưng với tốc độ nhỏ hơn.
Ánh sáng với tần số khác nhau lan truyền trong vật chất với tốc độ khác nhau; hay gọi là [[sự tán sắc]] ánh sáng. Trong một số trường hợp, hiệu ứng này làm chậm tốc độ ánh sáng trong môi trường vật liệu. Sự tương tác của photon với các giả hạt khác có thể được quan sát trực tiếp trong [[tán xạ Raman]] và [[tán xạ Brillouin]].<ref>Polaritons section 10.10.1, Raman and Brillouin scattering section 10.11.3 in {{chú thích sách|last=Patterson|first=J.D.|pages=569 ff, 580 ff|last2=Bailey|first2=B.C.|url=http://books.google.com/books?id=uRQg87Mb6DoC&pg=569|title=Solid-State Physics: Introduction to the Theory|publisher=Springer|year=2007|isbn=3-540-24115-9}}</ref>
Hạt nhân, [[nguyên tử]] và [[phân tử]] cũng hấp thụ photon, và chuyển dịch mức năng lượng của chúng. Một ví dụ cổ điển là sự chuyển dịch phân tử của [[anđêhít]] [[retinal]] C<sub>20</sub>H<sub>28</sub>O, phân tử chịu trách nhiệm cho khả năng [[thị giác|quan sát]] của [[mắt]], do nhà hóa sinh và [[Danh sách người đoạt giải Nobel Sinh lý học và Y khoa|Nobel Y học]] [[George Wald]] cùng đồng nghiệp phát hiện ra năm 1958. Sự hấp thụ gây ra một [[đồng phân cis-trans]], và khi nó kết hợp với những chuyển tiếp khác, sẽ biến đổi thành xung thần kinh. Quá trình hấp thụ photon cũng làm bẻ gãy một số liên kết hóa học, như trong hiện tượng [[quang ly]] của [[clo]], được nghiên cứu trong lĩnh vực [[quang hóa]].<ref>E.g., section 11-5 C in {{chú thích sách|last=Pine|first=S.H.|last2=Hendrickson|first2=J.B.|last3=Cram|first3=D.J.|last4=Hammond|first4=G.S.|title=Organic Chemistry|edition=4th|publisher=McGraw-Hill|year=1980|isbn=0-07-050115-7}}</ref><ref>Nobel lecture given by G. Wald on ngày 12 tháng 12 năm 1967, online at nobelprize.org: [http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1967/wald-lecture.html The Molecular Basis of Visual Excitation].</ref> Tương tự, [[tia gamma]] trong một số tình huống có thể làm phân ly hạt nhân nguyên tử trong quá trình gọi là [[quang phân rã]].
==Ứng dụng công nghệ==
|
