Как фотоны участвуют в различных природных и технологических процессах?

Фотоны участвуют в различных природных процессах, например, в электромагнитном и гравитационном взаимодействии. 1 Фотоны излучаются при движении электрического заряда с ускорением, при переходе атома или ядра из возбуждённого состояния в состояние с меньшей энергией, или при аннигиляции пары электрон-позитрон. 1 В обратных процессах — возбуждение атома, рождение электрон-позитронных пар — происходит поглощение фотонов. 1

В технологических процессах фотоны также играют важную роль, например:

• В телекоммуникациях. 4 Фотоны могут перемещаться на большие расстояния без значительной потери энергии, что позволяет использовать их для передачи данных. 4 В оптоволоконных сетях свет, передаваемый фотонами, модулируется для кодирования и передачи информации. 4
• В энергетике. 4 Солнечные панели преобразуют свет в электричество с помощью фотовольтаических элементов, где фотоны, попадая на полупроводниковые материалы, высвобождают электроны и таким образом генерируют электрический ток. 4
• В медицине. 4 Фотонные технологии находят применение в лазерной хирургии и фотодинамической терапии, где свет используется для точечного разрушения раковых клеток без вреда для окружающих тканей. 4
• В промышленности. 4 Фотонные технологии, например, используются для резки, сварки и других видов обработки материалов. 4 В области электронного и полупроводникового производства с помощью света создаются микроскопические схемы на кремниевых пластинах. 4
• В контрольно-измерительной технике и сенсорике. 4 Оптические сенсоры используются для мониторинга различных процессов, от измерения температуры и давления до определения химического состава веществ. 4