วิดีโอคลิป เรื่อง "Animated Electron Wave"
 เป็นเรื่องเกี่ยวกับสมบัติความเป็นคลื่นของอิเล็กตรอน
      
 ดูจบแล้ว ลองคิดดูซิว่าถ้าเป็นโฟตอน
 พฤติกรรมจะเหมือนอิเล็กตรอนหรือเปล่า ?
คำว่าโฟตอนมาจากไหน
คำว่า โฟตอน (photon) มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกคำว่า แปลว่า แสง เป็นอนุภาคขนาดเล็กที่สุดของ
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นแสง) ที่มีค่าีพลังงานเท่ากับ 1 ควอนตัม ซึ่งเป็นพลังงานค่าต่ำสุดของคลื่นแสง
คนตั้งชื่อนี้ คือ กิลเบิร์ต เอ็น เลวิส ในปีค.ศ.1926

พลังงานโฟตอนมีค่าเท่าใด
ปกติสัญลักษณ์ที่ใช้แทนโฟตอน คือ ซึ่งทางนิวเคลียร์ฟิสิกส์จะหมายถึงพลังงานโฟตอนที่มีค่าสูงมาก
(รังสีที่มีพลังงานสูงสุดในสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือ รังสีแกมมา) แต่ทางเคมี สัญลักษณ์ที่ใช้แทน
โฟตอน คือ    โดย h คือค่าคงที่ของพลังค์ และ    คือ ความถี่ของโฟตอน หมายถึง พลังงานโฟตอนที่มีขนาด
เท่ากับ 1 ควอนตัม (เราอาจเรียกว่า พลังงานควอนตัม ก็ได้) จะเห็นได้ว่า พลังงานควอนตัมของรังสีแต่ละชนิดมี
ค่าไม่เท่ากัน ขึ้นกับความถี่ของโฟตอน ดังนั้น รังสีที่มีความถี่สูงจะมีพลังงานสูง เช่น รังสีแกมมา รังสีที่มีความถี่ต่ำ
จะมีพลังงานต่ำ เช่น คลื่นวิทยุ
ข้อสังเกตุ :  พลังงานควอนตัมมีค่าน้อยมากเนื่องจากค่าคงที่ของพลังค์มีค่าน้อย (  )

แสงกับโฟตอนสัมพันธ์กันอย่างไร
โดยทั่วไป แสงประกอบด้วยอนุภาคโฟตอนจำนวนมากมายมหาศาล ความเข้มของแสงขึ้นกับจำนวนโฟตอนที่มีอยู่
แสงที่มีความเข้มน้อยจะมีจำนวนโฟตอนน้อย แสงที่มีความเข้มมากจะมีจำนวนโฟตอนมาก อันตรกิริยาระหว่างแสง
หรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากับสสารหรืออนุภาคอื่นเกิดได้โดยการส่งผ่านพลังงานอย่างไม่ต่อเนื่อง (discrete) เป็น
จำนวนทวีคูณของพลังงานควอนตัม โฟตอนเป็นอนุภาคมูลฐานที่อาจถูกสร้างขึ้นหรือทำลายได้เมื่อมีอันตรกิริยา
กับอนุภาคอื่น แต่จะไม่สลายตัว

กำเนิดของโฟตอน
โฟตอนเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาวะทางควอนตัมของอนุภาคที่มีประจุ จากสภาวะที่มีพลังงานสูงไปยังสภาวะที่มี
พลังงานต่ำ เช่น เกิดจากการที่อิเล็กตรอนในอะตอมเปลี่ยนสภาวะจากออร์บิทัลหนึ่งไปยังอีกออร์บิทัลหนึ่งที่มีพลังงาน
ต่ำกว่า หรือ อาจเกิดจากการที่อิเล็กตรอนอิสระถูกจับโดยอะตอม เป็นต้น กรณีที่มีการสลายตัวของนิวเคลียสที่ไม่
เสถียร บางครั้งก็ทำให้เกิดโฟตอนเช่นกัน เป็นโฟตอนของรังสีแกมมาที่เกิดจากขบวนการดังกล่าว


ค่าความถี่ของโฟตอนที่ถูกปล่อยออกมาจะสัมพันธ์กับผลต่างระหว่าง
พลังงานของสภาวะทั้งสอง กล่าวคือ ผลต่างระหว่างพลังงานของสภาวะ
ทั้งสองต้องมีค่าเท่ากับพลังงานควอนตัม ( ) เท่านั้นจึงจะทำให้มีการ
ปลดปล่อยโฟตอนที่มีความถี่  ได้


      ภาพนี้ดัดแปลงจากภาพบนเว็บไซต์
                    www.nrao.edu


โฟตอนเป็นคลื่นหรืออนุภาค
บางคนพูดว่า "บางครั้งโฟตอนเป็นคลื่น บางครั้งโฟตอนเป็นอนุภาค" การกล่าวแบบนี้เป็นการเข้าใจผิด
เพราะโฟตอนเป็นทั้งคลื่นและอนุภาคตลอดเวลา เพียงแต่บางครั้งแสดงภาพความเป็นคลื่นออกมา บางครั้งแสดง
ภาพความเป็นอนุภาค ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ลักษณะเช่นนี้เราเรียกว่า โฟตอนมีลักษณะ ทวิภาพของคลื่นและอนุภาค

เช่น ถ้าค่อยๆปล่อยโฟตอนทีละตัวจากแหล่งกำเนิดแสงผ่านช่องเล็กยาวแบบเดี่ยว ฉากรับภาพสามารถจับภาพ
โฟตอนแต่ละตัวที่ตกกระทบได้ แสดงว่า ในขณะนั้นโฟตอนกำลังแสดงภาพความเป็นอนุภาค แต่ถ้าระดมยิงโฟตอน
อย่างต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดแบบจุดของแสงผ่านทะลุรูกลมเล็กที่มีขนาดใกล้เคียงกับความยาวคลื่น บนฉากรับภาพ
จะเห็นภาพการเลี้ยวเบนจากขอบของรูเปิด แสดงการกระจายแสงออกไปเป็นแผ่นกลมขนาดใหญ่ขึ้น และมีการแทรก
สอดเกิดขึ้น แสดงว่า ในขณะนั้นโฟตอนกำลังแสดงภาพความเป็นคลื่น
เปลวเทียนให้แสง รามคำแหงให้ทาง