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फोटोन
"photon" शब्द ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी गेब्रियल फ़ानो द्वारा 20वीं सदी की शुरुआत में प्रकाश की क्वांटम यांत्रिक समझ के परिणामस्वरूप गढ़ा गया था। क्वांटम यांत्रिकी के विकास से पहले, प्रकाश को तरंगों से बना माना जाता था, जैसा कि स्कॉटिश वैज्ञानिक थॉमस यंग ने 19वीं सदी की शुरुआत में प्रस्तावित किया था। हालाँकि, 1800 के दशक के उत्तरार्ध में, मैक्स प्लैंक ने पाया कि प्रकाश को ऊर्जा के छोटे पैकेटों से बना माना जा सकता है, जिन्हें अब फोटॉन कहा जाता है। "photon" शब्द का इस्तेमाल शुरू में फ़ानो द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण की क्वांटम इकाइयों का वर्णन करने के लिए किया गया था, जो कणों और तरंगों दोनों के रूप में व्यवहार करते हैं। यह शब्द स्वयं ग्रीक उपसर्ग "photo-" से लिया गया है, जिसका अर्थ है "light", और प्रत्यय "-on", जो एक कण को दर्शाता है। इन दो तत्वों को मिलाकर, फ़ानो ने एक नया वैज्ञानिक शब्द बनाया जो क्वांटम दुनिया में प्रकाश की दोहरी प्रकृति को सटीक रूप से दर्शाता है। आज, फोटॉन की अवधारणा आधुनिक भौतिकी का एक मूलभूत हिस्सा है, और "photon" शब्द का इस्तेमाल प्रकाश को बनाने वाले अलग-अलग कणों का वर्णन करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। फोटॉन का इस्तेमाल कई तरह के वैज्ञानिक और तकनीकी अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि फाइबर ऑप्टिक संचार, एक्स-रे इमेजिंग और लेजर तकनीक में, जो प्रकाश और उसके घटकों की हमारी समकालीन समझ पर गैब्रियल फ़ानो के शुरुआती आविष्कार के गहन प्रभाव को दर्शाता है।
संज्ञा
(भौतिकी) Photon
अर्धचालक पदार्थ में इलेक्ट्रॉन, फोटॉनों के अवशोषण द्वारा उत्तेजित हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन-छिद्र युग्मों का निर्माण होता है, जो विद्युत उत्पादन में योगदान करते हैं।
ब्रह्मांडीय किरणों से निकलने वाले उच्च-ऊर्जा फोटॉन पृथ्वी के वायुमंडल में परमाणुओं से टकराते हैं, जिससे द्वितीयक कणों का एक प्रपात उत्पन्न होता है, जो जीवंत ध्रुवीय प्रकाश प्रदर्शन उत्पन्न करता है।
एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी में, एक क्रिस्टल नमूने को उच्च-ऊर्जा फोटॉनों की किरण के संपर्क में लाया जाता है, जिससे वैज्ञानिकों को अणुओं और पदार्थों की त्रि-आयामी संरचना निर्धारित करने में मदद मिलती है।
लेजर किरण में फोटॉनों की एक विशिष्ट तरंगदैर्घ्य होती है तथा वे समकालिक रूप से यात्रा करते हैं, जिससे प्रकाश का एक केंद्रित और तीव्र स्पंदन उत्पन्न होता है, जिसका उपयोग सामग्री को काटने से लेकर सीडी और डीवीडी पढ़ने तक के विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
खगोलविद दूर स्थित आकाशगंगाओं से आने वाले फोटॉनों का पता लगाने के लिए दूरबीनों का उपयोग करते हैं, जिससे हमें ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास के बारे में अधिक जानने में मदद मिलती है।
फोटॉन ही वह तत्व हैं जो मनुष्य और अन्य प्राणियों को हमारे आस-पास की दुनिया को देखने में सक्षम बनाते हैं, क्योंकि आंखों की फोटोरिसेप्टर कोशिकाएं प्रकाश ऊर्जा को तंत्रिका आवेगों में परिवर्तित करती हैं, जिन्हें मस्तिष्क द्वारा संसाधित किया जाता है।
कुछ सामग्रियों में, फोटोन का उपयोग फोटोवोल्टिक्स नामक प्रक्रिया के माध्यम से विद्युत धारा उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, जो सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में एक प्रमुख घटक है।
एमआरआई मशीनें मानव शरीर के विस्तृत चित्र बनाने के लिए शक्तिशाली चुम्बकों और रेडियोफ्रीक्वेंसी फोटॉनों का उपयोग करती हैं, जिससे रोगों के निदान और उपचार में मदद मिलती है।
फ्लोरोसेंट लाइटें बल्ब में उपस्थित अणुओं को फोटॉन से उत्तेजित करके काम करती हैं, जिससे वे अलग रंग का प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जिससे यह ऊर्जा-कुशल प्रकाश व्यवस्था के लिए एक लोकप्रिय विकल्प बन गया है।
परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (एनएमआर) एक ऐसी तकनीक है जो अणुओं में परमाणुओं के गुणों और व्यवहार को समझने के लिए चुंबकीय फोटॉनों का उपयोग करती है, जिससे रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान की बेहतर समझ विकसित होती है।
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