⑴ 光子是怎样产生的
光具有波粒二相性，是一种以电磁波形式传播的特殊粒子——光子，由光源产生，被各种物体反射、折射进入人眼，并被感知，所以我们才能看到周围的景物。但是什么样的物体才是光源，是不是所有的物体都能产生光子呢？光子的产生途径又是什么呢？
表面光子产生的途径很多，但归根结底遵循的都是一个机理——光电子理论。原子都是由原子核和核外电子构成，电子在自己的固定轨道上绕核旋转。根据能量最低原理，电子总是首先填充能量较低的轨道，处于稳定的基态；当获得一个额外能量，使它能够争脱核的束缚时，便可向高能量轨道跃迁，处于不稳定的激发态。此时该电子可通过向外辐射光子的形式降低自身能量回到基态，而光子的能量正好等于两个轨道能量之差。这种现象在我们日常生活中是非常普遍的，在很多工厂和公园中都可以看到发着黄光的钠气灯。学过化学的人都知道，钠原子核外有11个电子，分布在3个轨道上，最外层只有1个电子，称为3s电子，当它受到外界激发而发生跃迁时，会释放出波长为580纳米的光子，正好处于黄色可见光的波长范围。
激发原子最常用的方法是加热，当用喷灯加热一块马蹄铁时，它会随着温度的提高先变成红色，达到足够热时会变成白色。这是由于红色光的能量最低，少量的热量就可将电子激发到一个最临近的高能轨道，回归时便释放出能量较低的红光。继续加热，受激发的电子数目增加，跃迁到不同的轨道，回归时释放出不同能量的可见光，相互叠加便成为白光。利用这种原理，人们用不同的方式产生热，再激发不同的元素，制造出各种形式和色彩的灯：
钨灯：最常用的白炽灯的灯丝选用钨，具有很大电阻，通电可以产生很高的热量，同时灯泡中充满惰性气体防止灯丝氧化，可以产生亮度很大的白光。
汽灯：很多信号灯用天然气或煤油作为热源。
荧光灯：用电直接激发原子，而不是产生热量，可以防止额外的热量散失，达到节能的要求。
激光器：利用能量激发一种激光介质，产生特定波长的光。
化学灯：利用化学反应提供能量激发原子。
⑵ 光子是光速产生能量，还是本能产生速度
光子是为了对光进行量子性描述而人为创造的一个概念。其实光只是能量跃迁的效应，“每个”光子对应于产生它的量子能级变化(核外电子、核子等)。这种效应具有方向性，如果这种效应不被靶标物体接受，将在平直三维空间中沿直线传播，并遵循狭义相对论速度极限。如果被靶标物体接收，才能体现出光的能量作用。光子一旦产生就不可能是静止的，光子无静止质量。所以，光子不是光速产生的能量，也不是因能量才具有速度。不能把光子按机械物体理解。
⑶ 光子是怎样形成的
首先，光是一种电磁波，只要有变化的磁场或电场就会产生电磁波。光子是电磁波的最小单位，形成多半类似，答的不好算开个头。是电子从原子的高能轨道跳到低能轨道时放出来的。
光电子是电子，光子是光子，二者是很不同的。
光电效应是光子打到金属原子上，电子吸收光子的能量，使电子的能量足够大脱离原子核和金属的束缚，飞离金属。
光子怎么产生的，是个很难的问题，量子力学都无法回答。但可以列举一些实验，具有产生光子的过程。比如说，原子受激发后，又跃迁到基态，电子能量降低，多余的能量就是以光子的形式释放出来。
⑷ 光子是如何形成的
原始称呼是光量子（light quantum），电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子，记为γ。其静止量为零，不带荷电，其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，ε=hv，在真空中以光速c运行，其自旋为1，是玻色子。早在1900年，M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设，物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的，一份一份的，每一份的能量为hv；1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性，爱因斯坦称之为光量子；1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应，从而光量子概念被广泛接受和应用，1926年正式命名为光子。量子电动力学确立后，确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用，正反带电粒子对可湮没转化为光子，它们也可以在电磁场中产生。
光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短, 能量越高。当一个光子被分子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的分子就从基态变成了激发态。
光子具有能量，也具有动量，更具有质量，按照质能方程，E=MC^2=HV,求出M=HV/C^2,
光子由于无法静止，所以它没有静止质量，这儿的质量是光子的相对论质量。
光子是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比，光子的静止质量为零，这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质；而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的粒子那样可以传递任意值的能量，光子只能传递量子化的能量。对可见光而言，单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳，这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子，从而引起视觉。除能量以外，光子还具有动量和偏振态，但单个光子没有确定的动量或偏振态。
[编辑本段]光子与经典电磁理论
命名
光子起初被爱因斯坦命名为光量子[7] 。 光子的现代英文名称photon源于希腊文 φῶς （在罗马字下写为phôs），是由物理化学家吉尔伯特·路易士在他的一个假设性理论中创建的[11] 。 在路易士的理论中， photon指的是辐射能量的最小单位，其“不能被创造也不能被毁灭”。 尽管由于这一理论与大多数实验结果相违背而从未得到公认， photon这一名称却很快被很多物理学家所采用。 根据科幻小说作家、科普作家艾萨克·阿西莫夫的记载， 阿瑟·康普顿于1927年首先用photon来称呼光量子[12] [13] 。
在物理学领域，光子通常用希腊字母γ （音： Gamma ）表示，这一符号有可能来自由法国物理学家维拉德 （ Paul Ulrich Villard ）于1900年发现的伽玛射线 [14] [15] ，伽玛射线由卢瑟福和英国物理学家安德雷德 （ Edward Andrade ）于1914年证实是电磁辐射的一种形式[16] 。在物理学领域，光子通常用希腊字母γ （音： Gamma ）表示，这一符号有可能来自由法国物理学家维拉德 （ Paul Ulrich Villard ）于1900年发现的伽玛射线 [14] [15 ] ，伽玛射线由卢瑟福和英国物理学家安德雷德 （ Edward Andrade ）于1914年证实是电磁辐射的一种形式[16] 。 在化学和光学工程领域，光子经常被写为h ν ，即用它的能量来表示；有时也用f来表示其频率，即写为h f 。
物理性质
用费曼图表示的正电子 - 负电子散射（也叫做BhaBha散射 ），波浪线表示交换虚光子的过程
参见： 狭义相对论
从波的角度看，光子具有两种可能的偏振态和三个正交的波矢分量，决定了它的波长和传播方向；从粒子的角度看，光子静止质量为零[4] ，电荷为零[17] ， 半衰期无限长。 光子是自旋为1的规范玻色子，因而轻子数 、 重子数和奇异数都为零。
光子的静止质量严格为零，本质上和库仑定律严格的距离平方反比关系等价，如果光子静质量不为零，那么库仑定律也不是严格的平方反比定律[18] 。 所有有关的经典理论，如麦克斯韦方程组和电磁场的拉格朗日量都依赖于光子静质量严格为零的假设。 从爱因斯坦的质能关系和光量子能量公式可粗略得到光子质量的上限：（公式缺）
这里？即是光子质量的上限， ？是任意电磁波的频率，位于超低频段的舒曼共振已知最低频率约为7.8赫兹。
这个值仅比现在得到的广为接受的上限值高出两个数量级。
参见光子：规范玻色子一节中对光子质量的讨论。
光子能够在很多自然过程中产生，例如：在分子、 原子或原子核从高能级向低能级跃迁时电荷被加速的过程中会辐射光子，粒子和反粒子 湮灭时也会产生光子；在上述的时间反演过程中光子能够被吸收，即分子、原子或原子核从低能级向高能级跃迁，粒子和反粒子对的产生。
在真空中光子的速度为光速，能量 和动量p之间关系为（公式缺）； 相对论力学中一般质量为？的粒子的能量动量关系为（公式缺）。
光子的能量和动量仅与光子的频率ν有关；或者说仅与波长λ有关光子的能量和动量仅与光子的频率ν有关；或者说仅与波长λ有关 。
从而得到光子的动量大小为 ？
其中？ 也叫做狄拉克常数或约化普朗克常数 ， k是波矢，其大小也叫做狄拉克常数或约化普朗克常数 ，方向指向光子的传播方向；？叫做波数 ；？ 是角频率 。 光子本身还携带有与其频率无关的内秉角动量？： 自旋角动量 ？，其大小为光子本身 ，并且自旋角动量在其运动方向上的分量(这一分量在量子场论中被称作helicity )一定为 ？ ，两种可能的值分别对应着光子的两种圆偏振态（右旋和左旋）。
从光子的能量、动量公式可导出一个推论：粒子和其反粒子的湮灭过程一定产生至少两个光子。 原因是在质心系下粒子和其反粒子组成的系统总动量为零，由于动量守恒定律 ，产生的光子的总动量也必须为零；由于单个光子总具有不为零的大小为 的动量，系统只能产生两个或两个以上的光子来满足总动量为零。 产生光子的频率，即它们的能量，则由能量-动量守恒定律 （四维动量守恒）决定。 而从能量-动量守恒可知，粒子和反粒子湮灭的逆过程，即双光子生成电子-反电子对的过程不可能在真空中自发产生。
光子具有波粒二象性，即说光子像一粒一粒的粒子的特性又有像声波一样的波动性，光子的波动性有光子的衍射而证明，光子的粒子性是由光电效应证明。
上面有人认为光子的动质量为零是错误的，光子的静质量为零，否则的话其动质量将为无穷大。但其动质量却是存在的，计算方法是这样的：首先，由于频率为v的光子的能量为
E＝hv，（其中h为普朗克常数），故由质能公式可得其质量为：m＝E/c^2=hv/c^2
其中c^2表示光速的平方。该方法由爱因斯坦首先提出。
经典的波有群速度与相速度之分。
光子的速度就是光速。
光子有速度、能量、动量、质量。光子不可能静止。光子可以变成其它物质（如一对正负电子），但能量守恒、动量守恒。
华中科大罗俊教授重新确定光子静止质量上限
华中科技大学教授重新确定光子静止质量上限，有业内人士认为：光子静止质量为零是经典电磁理论的基本假设之一。但有些科学家则认为，光子可能有静止质量。如果实验最终检测到光子存在静止质量，那么有些经典理论将要有所变化。
在2月28日出版的美国《物理学评论快报》（PhysicalReviewLetters） 上，有专文介绍说：“一项由中国科学家罗俊等完成的新的实验表明，在任何情况下，光子的静止质量都不会超过10的负54次方千克，这一结果是之前已知的光子质量上限的1／20。”罗俊和他的同事通过一种新颖的实验方法，在一个山洞实验室里将光子静止质量的上限，进一步提高了至少一个数量级。
据悉，如果光子存在静止质量，虽然不会影响到人们的日常生活，但其产生的后果将是根本性的———例如，光速将随波长的改变而变化，并且光波将像声波一样能够产生纵向振动。
⑸ 光子从哪里来
光子火箭推进20世纪50年代初桑格尔设想的由光子火箭推动的宇宙飞船，分三部分。最前面是供宇航员工作和生活的座舱。中间部分是燃料贮箱。最后面是动力部分，它的主要部件是巨大的凹面反射镜，面积达几十平方米。光子发生器在反射镜的焦点上，推动飞船高速前进。
物质是由原子构成的，原子是由质子、中子组成的原子核和核外电子构成的，不同物质只是质子、中子和电子的数目不同，如氢原子核为一个质子，核外一个电子；氦核为两个质子、两个中子，核外两个电子等等。质子、中子和电子等粒子，统称为亚原子粒子。三四十年代，科学家发现，每一种亚原子粒子都有与它对应的反粒子存在，如反质子、反中子和反电子等等。正粒子组成正物质，就是我们日常接触的各种物质，反粒子组成反物质。不过，迄今在宇宙中没有找到天然的反物质，只能在高能核物理实验室制造出几种粒子。
科学家们相信在宇宙大爆炸初期，由能量创造物质时，正物质与反物质是成对出现的。与此过程相反，正物质与反物质相遇时，会双双消失（科学上叫湮灭）放出光子，同时放出锁闭在物质中的能量。桑格尔的光子火箭，设想用质子和反质子即氢与反氢湮灭来产生光子。
反物质推进人类不仅可以利用正反物质湮灭产生的光子来作宇宙飞船的动力，而且可以利用它释放出来的巨大能量来推动宇宙飞船。据计算表明，只要用9千克正反氢湮灭产生的能量，来加热4吨液氢，可把1吨重的宇宙飞船以10%光速的速度送往比邻星。因为正反物质湮灭，能100%地将物质转换成能量，而核裂变只有01%，核聚变也只有07%。正在研制的由反物质衍生的火箭燃料，冲比可达5万～10万秒，这比普通火箭燃料高5～50倍。
美国人罗伯特·佩奇设想了一种反物质推进的星系际飞船，用500万年飞向离银河系最近的仙女座中的大漩涡星系。这需要10万代人的生命延续。为了保证人口质量和文化稳定（最主要的要记住从哪里来，到哪里去），需要几个种族的好几千万人同行，这就是一整个社会。因此，这艘飞船必须能提供几千亿平方米的表面积，供居住、生活和工作。飞船的质量在500亿吨以上，加上几乎同样质量的反物质（如磁悬浮状态下存贮的反铁），总质量在1000亿吨左右。其中人员和几亿吨物质只占1%。建造飞船和合成反物质，需要好几千年的时间。为了避免飞船工作时辐射出来的能量（相当全世界核武器的总能量）伤害人类，飞船应在冥王星以外的轨道上建造与组装。
飞船用所载的反物质和本身的结构材料湮灭的能量启航和加速，同时为生活、交通、工农业、商业和学校等社会功能机构提供能源。在加速500年后，达到02%的光速，2万年后达到88%的光速，4万年后达到25%的光速，5万年后停止加速时，达到40%的光速，这时飞船90%的质量已转变为能量而消耗掉，而人口则增加到10亿。飞船已飞出了银河系。5万年加速时间似乎很长，但它只是整个航行时间的1%，就像100千米行程的汽车，用1分钟加速到60千米每小时一样。
在巡航期间，为了使飞船保持足够的热量，同时能容纳足够数量的城镇和电子、通讯、交通等系统，需要花几千年的时间，将飞船改造成卷席形。
在离目的地4万年航程时开始减速，到达目的地后，飞船原始质量的9%又被转换成了能量，人口则增加到50亿。
星际冲压飞船1克加速航行用什么能源产生动力，始终是宇宙航行的主要问题，这既关系到飞船的速度，也关系到飞船的质量。最有利的办法，当然是直接从太空获取高性能的能源材料。
氢是宇宙中普通存在的物质。在广阔的宇宙空间，虽然是高度真空，但仍然有氢分子和氢原子存在。在太阳周围的空间比较稀少，每立方厘米只有01个氢原子，在星际分子云中多一些，每立方厘米达4万个左右。当然，这比起地球大气来是非常稀薄的，每立方厘米的地球大气含有4万兆个氮和氧分子。
科学家们设想，在已有相当速度的宇宙飞船上，安装一个巨大漏斗形氢采集器，让它在前进过程中，把太空中的氢收集起来，然后让它进行聚变反应，用所产生的能量使飞船加速。1克氢原子聚变可产生6300亿焦耳的能量，是烟煤能量的2000万倍。由于这种飞船与冲压喷气飞机相似，所以称为星际冲压飞船。假如星际冲压飞船的初速度为167千米每秒，为了每秒钟收集到05克氢，氢采集器的直径必须在几百千米以上。
从增大速度，赢得时间来说，当然是加速度愈大愈好，但加速度过大，超重会影响人的身心健康。那么，多大的加速度合适呢？
人类长期在地球表面上生活，已习惯于承受地球重力，即1克重力加速度。如果星际冲压飞船以1克加速飞行，人在飞船上生活和工作，既不会有超重，也不会有失重，与在地球表面上一样。
1克加速，速度增加是很快的，2年（地球上38年）可达到97%的光速，飞过291光年的距离。如果是到118光年的天苍五（金鱼座星）去考察，则在飞过航程中点以后，将飞船调转180度，就会以1克减速飞行，最后以较低速度到达，考察1年后以同样的程序返回，来回约七八年（地球上20多年）。如是在宇宙中周游，飞船连续加速，12年飞出银河系；14年飞过仙女座星系；20年飞过100亿光年的距离。如果宇宙是球形的，周长900亿光年，则飞船已经绕了宇宙1／9圈。由于飞船的速度已非常接近光速，速度效应非常显著，只要1～2年的时间就可飞过剩下的8／9圈，而回到地球。当然，地球上已过了900亿年时间。
⑹ 形成光的能量是什么。也就是光子是由什么能量来运动的
光子不是传统意义上的小颗粒，要理解其本质还是不能离开电磁波的一面。
如果从电磁波的角度来理解，光是空间中变化的电磁场不断向周围激发，表现为能量向外传播，这个过程不需要外力。如果要深究其原动力，那就是最初的变化电场或磁场。比如说，由于微观带电粒子的运动使微观尺度的电磁场发生了变化，于是在一定的条件下，一些区域内的变化电磁场就能不断把能量传播出去，这就是发光的过程。从这个角度来看，电磁场的重新分布正是光子运动的原动力，并不是什么新的能量形式。
光的本质是电磁波，光子往往被看做波包，而不是实物颗粒。当然，光子确实具有一些类似于实物颗粒的性质，如动量守恒等等。
⑺ 光子能量就是光子动能吗 为什么
E=hv所表示的光子能量就是光子的动能.如果光子有其他能量的话应该不包括在这个公式里面专。比如光属被“黑洞”吸进去了，那么它也应该有相应的能，就像人受重力势能一样。
通常情况，光子应该只有动能。如果光子有其他能量比如势能的话,那么肯定是有某个物体或是系统通过某种形式,比如场,来作用光子.我们知道光子之间没有相互作用.光子和其他基本粒子,也没有吸引或排斥的作用.尽管光是有温度的，但我们也不能说它有内能。所以综上，光子通常应该只具有动能。
⑻ 什么是能量,能量就是光子组成吗
能量是一个概念，光子是物质的一种存在形式，光子具有能量 具有能量的除了光子 任何物质都带有能量。
光的本质是电磁波，光子往往被看做波包，而不是实物颗粒。当然，光子确实具有一些类似于实物颗粒的性质，如动量守恒等等。
⑼ 能量是一份一份具有粒子性的，例如光是由光子组成的，那么电场也是由能量组成的，也是粒子性的，那组成
原始称呼是光量子（light quantum），电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子，记为γ。
其静止量为零，不带荷电，其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，ε=hv，在真空中以光速c运行，其自旋为1，是玻色子。早在1900年，M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设，物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的，一份一份的，每一份的能量为hv；1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性，爱因斯坦称之为光量子；1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应，从而光量子概念被广泛接受和应用，1926年正式命名为光子。量子电动力学确立后，确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用，正反带电粒子对可湮没转化为光子，它们也可以在电磁场中产生。