Nel regno della fisica, un fotone è definito come una frazione di luce che viene diffusa nel vuoto. È una particella di base che è responsabile dei campioni quantistici del fenomeno elettromagnetico, attraverso di essa vengono condotte tutte le forme di radiazione elettromagnetica, non è solo luce, ma anche raggi X, raggi gamma, luce infrarossa, luce ultravioletta., microonde e onde radio.
Il fotone è caratterizzato dal non avere massa, proprietà che gli consente di viaggiare nel vuoto a velocità costante. Un'altra sua caratteristica è che non presenta carica elettrica e non evapora spontaneamente nel vuoto.
I fotoni si propagano in vari processi naturali, ad esempio quando una particella con la sua antiparticella viene distrutta. Vengono assorbiti durante i processi di inversione temporanea. Nello spazio vuoto si muovono alla velocità della luce.
Come ogni particella, il fotone mostra caratteristiche sia corpuscolari che ondulatorie. In alcune occasioni si comporta come un'onda in certi fenomeni come la rifrazione di una lente e in altre si comporta come una particella, essendo a contatto con la materia per trasferire una quantità permanente di energia.
In origine, Albert Einstein chiamava questa particella di luce: "quanto di luce". Poi nel 1916 questo nome fu cambiato in Photon, una parola di origine greca che significa "luce", questa modifica fu fatta dal fisico Gilbert N. Lewis. Nell'ambiente fisico, un fotone è simboleggiato dalla lettera greca gamma Y.
Secondo il prototipo comune della fisica delle particelle, i fotoni sono responsabili della produzione di tutte le aree elettriche e magnetiche e, a loro volta, sono il prodotto delle leggi fisiche che presentano certe simmetrie in tutti i punti dello spazio-tempo.
A livello tecnologico, i fotoni hanno molte applicazioni, tra cui i laser, che è una delle applicazioni più importanti, circuiti integrati CCD, fotochimica (analisi degli effetti chimici della luce e creazione di radiazioni per variazioni chimiche); nella misura delle distanze molecolari e nella realizzazione di microscopi con migliori risoluzioni.
