ما هو الفوتون (جزيء من الطاقة الضوئية في نظرية الكمية)؟

يمكن دراسة الضوء من ناحيتين : كموجات او كجسيمات. قد تأثر تاريخ العلوم بالصراع القائم بين انصار كل من النظريتين ولكننا نرى أن الموضوع اليوم قد حسم: الضوء (او اي مادة وهذا موضوع آخر) تعد كياناً يمكن اعتباره على حد سواء كموجات او كجسيمات فاذا ما اعتبرناها موجات فهي تتكون من ذبذبات oscillation تحدث للمجال الكهرومغناطيسي ، وهي ذبذبات تنتشر في خط مستقيم ويكون لها تردد معين وكما هو حال جميع الموجات، يمكن للموجة الكهرومغناطيسية  ان تنعكس او ان تحيد مما قد يثير بعض التشويش في الأمر فللنظر الأن للجانب الذي يهمنا وهو اعتبار الضوء كجسيمات ففي نهاية القرن الماضي بدأ العلماء في الظن انه قد تم الانتهاء من اكتشاف علوم الفيزياء وبقيت بعض الظواهر التي لم يمكن تفسيرها كظواهر لا قيمة لها ومن ضمنها ظاهرة اشعاع الجسم الأسود ( وهي شيء سيقلب علوم الفيزياء رأسا على عقب) فهي ضوء يبثه جسم ساخن (مثال: كالشمس ولكن ايضا قطعة الحديد المسخنة حتى الأحمرار) والتي تملك بعض الخصائص الخاصة المرتبطة بدرجة حرارة الجسم. في هذا الوقت لم يتمكن احد من تفسير هذه الظاهرة وقد لاحظ ماكس بلانك  في عام ١٩٠٠ انه ينمكن تفسيرها اذا ما اعتبرنا الطاقة التي تنبعث من الجسم تنبعث في شكل حزمات صغيرة وليست كشيء مستمر وقد اطلق على هذه الحزمات اسم "الكم" ولكنه لم يستخلص من ذلك اي نظرية فيزيائية فبالنسبة اليه ما هي الا خدعة حسابية لا اكثر. فقط انيشتين سيقوم في عام ١٩٠٥ باستخدام مفهوم الكمية وقد اكد أن الضوء ينبعث في صورة حزمات (ونطلق عليها اسم حزمات ضوئية Photon) وقام بتفسير التأثير الكهروضوئي مما أهله للحصول على جائزة نوبل وكان ذلك بداية دراسة الكمية الميكانيكية والتي تعد من اهم النظريات التي ظهرت في القرن العشرين فهناك صلة بين كل من الرؤية الجسيمية والموجية للضوء : فالطاقة الضوئية ترتبط مباشرة بتردد الموجة بالأضافة الى ان الفيزيائين سرعانَ ما سيدركون ، بفضل مساهامات Louis de Brogile (١٩٢٤) ان كل ما نعتقده من الجسيمات (كالاليكترونات مثلاً بكتلتها ومحملة بشحنة كهربائية معينة) يمكن كذلك اعتباه موجة وهكذا يمكننا احداث انحراف الأليكترونات وتشتتها