فوٽان Photon 💎اصغر ساگر💎

فوٽان جو ٺھڻ :-

طبعي ڪائناتي علم ۾ فوٽان Photon ڪائنات جي ابتدائي دور جي ارتقائي مرحلي جو اھو عرصو آھي جنھن ۾ فوٽان جو ڪائنات ۾ موجود توانائي تي غلبو ھيو. بگ بينگ Big bang جي ڏھن سيڪنڊن گذرڻ کان پوء جڏھن زياھ تر ليپٽان Lepton ۽ ضد ليپٽان Anti lepton ليپٽان دور Lepton ages کان پوء فنا ٿي ويا ھئا تہ فوٽان دور ۾ انهن جي شروعات ٿي ھئي.

جوھري مرڪزا Nucleonics فوٽان دور کان پھرين ڪجھ منٽن دوران نيوڪلائي ترتيب Nuclear Compilation جي عمل ۾ تشڪيل پائي چڪا ھيا. فوٽان دور جي باقي حصي ۾ گرم گهاٽا مرڪزا Dense neuclei ۔ اليڪٽران Electron ۽ پلازما Plasma بچي ويا ھئا. بگ بينگ جي  379,000 سالن گذرڻ کان پوء ڪائنات جو گرمي پد ان نقطي تي اچي ويو ھو جتي مرڪزا Nuclei اليڪٽرانن سان گڏجي وچولو جوھر (تعديلي جوھر) Moderation essence کي بنائي سگهيا ٿي نتيجي طور ان وقت فوٽان جي مادي سان رلمل Interation ٿي نہ ٿي سگهي. ائين ڪائنات شفاف ٿي وئي ۽ ڪائناتي خورد لھرون پس منظر جاشعاع بنجي ويون ۽ تشڪيلي روپ واقع ٿي ويو.

فوٽان جي تاريخ :-

فوٽان جيڪو مقداري جوت، برقي چقمقي تابڪاري جو منٽي توانائي پيڪيٽ Light quantum, minute energy packet of electromagnetic radiation آھي. 1905ع ۾ البرٽ آئنسٽائين پنھنجي نظريي  Einstein’s explanation of the photoelectric effect البرٽ آئنسٽائن جي فوٽو برقي اثر ۾ پيش ڪيو جنھن ۾ ھن روشني جي ترسيل Transmission of light دوران الڳ توانائي پيڪيٽ Discrete energy packets جي وجود جو اظھار ڪيو. 1900 کان اڳ فزڪس سان لاڳاپيل ميڪس پلينڪڊ Max Planckhad

 نظريو ڏنو تہ گرمي جي تابڪاري Heat radiation خارج ٿئي ٿي ۽ الڳ يونٽن Distinct units يا ڪئانٽا Quanta

 ۾  جذب ٿئي ٿي. 1923ع ۾ فزڪسي ماھر آرٿر ايڇ ڪمپٽون Arthur H. Compton جي ايڪسري جي قدرتي ذرن Corpuscular nature of X-rays جي تشريح ڪرڻ کانپوء  ھي نظريو عام استعمال ۾ آيو. اصطلاح فوٽان يوناني لفظ فوٽو Photo تان ورتل آھي جيڪو 1926ع کان پوء رائج ٿيو. فوٽان جي توانائي تابڪار فريڪئنسي Radiation frequency تي مدار رکي ٿي.

سڀني تواناين جا ڏسڻي توانائي ذريعي وڏ توان گاما High-energy gamma ۽ ايڪسريزن X-rays کان زيرڳاڙھسري توانائي Low-energy infrared ۽ تابڪار لھرن Radio waves تائين فوٽان ٿين ٿا. سڀ فوٽان روشني جي رفتار سان ھلن ٿا. ماتحت ايٽمي جزن Subatomic particles ۾ شمار ڪندي فوٽان بوزون Bosons آھن جن کي ڪابہ چارج ناھي نڪي ساڪن مايو Rest mass رکن ٿا ۽ اسپن Spin جا يونٽ آھن. اھي زميني جزا Field particles آھن جيڪي برقي چقمقي زمين Electromagnetic field رکن ٿا.

فوٽان جي ماھيت :-

In physics, a photon is a bundle of electromagnetic energy. It is the basic unit that makes up all light. The photon is sometimes referred to as a "quantum" of electromagnetic energy. Photons are not thought to be made up of smaller particles. They are a basic unit of nature called an elementary particle.

Photons are not indestructible.

فزڪس ۾ فوٽان برقي چقمقي توانائي جو سٿو آھي. اھو بنيادي يونٽ آھي جيڪو روشني جوڙي ٿو. فوٽان کي ڪڏھن ڪڏھن Quantum of electromagnetic مقداري برقي مقناطيس طور ڄاتو وڃي ٿو. خيال ڪيو وڃي ٿو تہ فوٽان ننڍڙن ذرڙن جا ٺھيل ناھن. اھي قدرت جا بنيادي يونٽ آھن جن کي ابتدائي ذرا سڏيو وڃي ٿو.

فوٽان برقي چقمقي طاقت کي کڻندڙ ٿئي ٿو ھي ان وقت جڙيو جڏھن سج ذرڙن کي گرمي ۽ روشني ۾ تبديل ڪيو. فوٽان کي ڪڏھن بہ تباھ ڪري نٿو سگهجي. اھي تڏھن تباھ ٿي سگهن ٿا اھي جڏھن زمين مان گذرن جذب ٿين ٿا. جاذبيت جي مرحلي ۾ ھڪ يا ھڪ کان وڌيڪ فوٽان جوھري ذرن Nuclear particles يا ايٽم پاران جذب ٿي سگهن ٿا ۽ بنيادي طور تي تباھ ٿي سگهن ٿا.

فوٽان تڏھن پيدا ٿئي ٿو جڏھن وچٿري کان وڌيڪ مٿي آربٽ ۾ اليڪٽران An electron in a higher-than-normal orbit پنھنجي وچٿري آربٽ Normal orbit

 ۾ واپس اچي ٿو. وڏي توانائي High energy مان وچٿري توانائي Normal energy ۾ اچڻ دوران اليڪٽران فوٽان کي تمام گهڻين خوبين Specific Characteristics سان توانائي جو سٿي A packet of energy طور خارج ڪري ٿو.

فوٽان بنيادي طور تي مقداري برقي چقمقي توانائي A quantum of electromagnetic energy آھي.

فوٽان Photon ھڪ بنيادي ذرو آھي جنھن مان روشني ۽ ٻيون تمام برقي مقناطيسي شعاعون Electromagnetic waves ٺھن ٿيون. ڪنھن بہ توانائي جي فوٽون جي رفتار خلا ۾ روشني جي رفتار جي برابر ٿئي ٿي جيڪا  299,792,458 ميٽر في سيڪنڊ آھي. جيڪڏھن ڪنھن فوٽان کي وڌيڪ توانائي ملي تہ ان جي فريڪئنسي بہ وڌيڪ ٿئي ٿي جيئن ايڪسري جا فوٽون جڏھن تہ گهٽ توانائي وارا فوٽان گهٽ فريڪئنسي رکن ٿا.

روشني جي ماھيت ھميشہ انسان جي سمجھ کان بالاتر رھي آھي ويھين صدي جي آغاز تائين روشني کي لھر سمجهيو ويندو ھيو ڇوجو موڙي لھراڻ Diffraction ۽ رل مل اثر Interference جھڙن مشاھدن جي وضاحت ھن مفروضي سان ڪئي ويندي ھئي پر ھي مشڪل اچي رھي ھئي تہ Compton scattering effect ۽ تاباني برقي اثر جھڙن مشاھدن جي وضاحت روشني کي لھر مڃڻ سان نہ پئي ٿي.

تمام ٻين ذرن وانگر فوٽان جي بہ سڀ کان سٺي وضاحت ڪوانٽم مڪينڪس سان ڪري سگهجي ٿي. ڪوانٽم مڪينڪس مطابق ھر ذري ۾ خاص موجود ٿين ٿا ان ورتاء کي wave-particle duality چيو وڃي ٿو. ذرا جيترا ننڍا ٿين ٿا انهن جا موجي خواص ايترا ايترا ئي واضح ٿين ٿا ۽ ذرو جيترو وڏو ٿئي ٿو اوترا ان جا موجي خواص مدھم ٿين ٿا. اليڪٽران بہ ھڪ مقدار رکڻ وارو ذرو آھي پر واضح موجي خواص بہ رکي ٿو.

موجودھ نظريي مطابق فوٽون اھي خواص رکي ٿو

سمورن فوٽانن جي رفتار بلڪل برابر ٿئي ٿي جيڪي خلا ۾ خلا ۾ 30 لک ڪلوميٽر في سيڪنڊ ٿين ٿا. ھن کي عام طور تي c سان ظاھر ڪيو وڃي ٿو. فوٽان جي خلا ۾ رفتار نڪي وڌائي سگهجي ٿي ۽ نڪي کٽائي سگهجي ٿي.

فوٽان جيڪڏھن ساڪن آھي تہ ان جي مقدار بہ ٻڙي ٿئي ٿي ۽ يعني فوٽان جو Rest mass ٻڙي ٿئي ٿو. فھم لفظن ۾ فوٽان توانائي جو ذرو آھي مادي جو ناھي پر حرڪت ڪندڙ فوٽانن مقدار بہ ٿئي ٿي جيڪو ھن جي توانائي جي ڪري ٿئي ٿو ڇوجو آئنسٽائن مطابق توانائي ۽ مقدار E = mc2 تحت ھڪ ٻئي ۾ تبديل ٿين ٿا. حرڪت ڪندڙ ھر فوٽان ۾ توانائي بہ ٿئي ٿي ۽ موميينٽم بہ. خيال رھي تہ مومينٽم لاء مقدار جو ھجڻ ضروري آھي ۽ حرڪت جو ھجڻ بہ. ھر فوٽون فريڪئنسي رکي ٿو. جيڪڏھن فوٽان وڌيڪ توانائي رکي ٿو تہ ان جي فريڪئنسي بہ وڌيڪ ھوندي. جيڪڏھن فوٽون گهٽ توانائي رکي ٿو ان جي فريڪئنسي بہ گهٽ ھوندي. خيال رھي تہ توانائي جي گهٽ وڌ ٿيڻ سان فوٽون جي فريڪئنسي تي فرق نٿو پوي (ان جي ابتڙ اليڪٽران ۽ پروٽان تي چارج ٿئي ٿي.). فوٽون جو ٻرڻ نمبر .Spin no ھڪ ٿئي ٿو ۽ ھي بوزون خاندان سان تعلق رکي ٿو ان جي برعڪس فرميون Fermion جو اسپن نمبر .Spin no اڌ ۔ ڏيڍ ۽ اڍائي ٿئي ٿو.

ڪئار Quark جا 36 قسم ٿين ٿا پر فوٽان جي ھڪ قسم ٿئي ٿي. ان ڪري حرڪت ٻن قسمن جي ڪري ٿو جنھن جي ڪري روشني جي تقطيب Polarisation بہ ٻن قسمن جي ٿئي ٿي. اسٽينڊرڊ ماڊل مطابق فوٽن ۽ گلون Gluon بغير مايي Mass less جي آھن.

فوٽان جو ڪم:-

فوٽان برقناطيسي زمين (برقي مقناطيسي زمين) Electromagnetic field جي ھيجان انگيزي Excitation آھي بنيادي جسم صرف مقناطيسي زمين Magnetic field ٿئي ٿي جيڪا اسان Maxwell مساوات تان وٺون ٿا Quantisation جو سڌو سنئون نتيجو ھي ٿئي ٿو تہ ڪنھن بہ فريڪئنسي ۾ فيلڊ جي توانائي مرحليوار وڌنڌي يا گهٽجندي. ھي ھيجان انگيزي ئي فوٽان سڏرائي ٿي. فرض ڪريو ڪا شي فوٽان کي خارج ڪري ٿي اصل ۾ برقناطيسي زمين (برقي چقمقي زمين) Electromagnetic field ۾ ھيجان انگيزي Excitation پيدا ٿئي ٿي. ھن ھيجان انگيزي جون اھم خصوصيتون ٿين ٿيون جن ۾ توانائي ۽ حرڪت شامل آھن. مساوات اسان کي ٻڌائي ٿي تہ ڪھڙي طرح ھي ھيجان انگيزي پکڙجي ٿي. ھي اھو بہ ٻڌائي ٿي تہ ان جو مختلف جڳھن تي مشاھدو ڪرڻ لاء ڪھڙا امڪان ٿين ٿا. آخر ۾ اسان فوٽان جو مشاھدو ڪريون ٿا ان جو مطلب ٿيو زمين Field مان اسان فوٽان کي ڪشيد ڪريون ٿا.

انهي مساوات ۾ سمجهاڻي طور فوٽان کي توب جي گولي جي شڪل جھڙو سمجهايو ويو آھي جيڪو تصوير ۾ ڏسي سگهجي ٿو ڇوجو فوٽان توب جي گولي وانگر ٿئي ٿو.