[٣] خصائص الفوتون تمتلك الفوتونات عدّة خصائص أساسية، وهي كالآتي: [٤] لا يتصرّف الفوتون مثل موجة فحسب، بل يتصرّف كجسيم أيضاً. تتحرك جميع الفوتونات بسرعة ثابتة وهي سرعة الضوء. كتلة الفوتونات تساوي صفر. يُمكن إنشاء الفوتونات أو تدميرها عند انبعاث الشعاع أو امتصاصه. ترتبط طاقة وزخم الفوتون بتردد الإشعاع أو الطول الموجي له. ما هو الفوتون؟ – e3arabi – إي عربي. تستطيع الفوتونات التفاعل مع الجسيمات الأخرى مثل الإلكترونات، ومن أمثلة ذلك؛ ظاهرة كومبتون، والتي تتسبّب بإطلاق إلكترونات بعد أن تتصادم جسيمات الضوء بالذرات.
8) (1. 9) وبمقارنة العلاقتين ( 1. 7)و ( 1. 9) ينتج ان: (1. 10) ولكون طاقة الفوتون تتناسب مع التردد فان التردد يقل ويزداد الطول الموجي إلا في حالة واحدة وهي اذا امكن تثبيت الذرة ومنعها من الارتداد كي تعطي الطاقة المتحررة ε بأجمعها الى الفوتون المتحرر خلال عملية الانبعاث. ان هذه النتائج لها اعتبارات فيزيائية مهمة لأنها تبين حدود إمكانية النوى والذرات بان تقوم مرة اخرى بامتصاص او طرد (انبعاث) الاشعاع الخاص بها. إن اي عنصر عندما يصبح في حالة استعداد للإشعاع كأنبوبه التفريغ الكهربائي مثلا، فانه يقوم بإشعاع (انبعاث) الطيف الخطي الخاص به، كما في سلسلة بالمر للهيدروجين. إن هذه الخطوط الطيفية تكون حادة بحيث ان كل خط يمثل اطوالا موجبة ضمن مدى ضيق جدا. ان ضيق هذه الخطوط هو تعبير عن حقيقة ان الذرات نفسها لا تستطيع ان تتواجد في مستويات طاقة عشوائية، اي غير محددة (اعتباطية) ولكنها مرتبطة بسلسلة ضيقة من هذه المستويات. ان انبعاث فوتون من الذرة عندما تنتقل من المستوى f الى المستوى < f) i i) يقابله نقصان معين في الطاقة ( او الكتلة) للذرة كما تصفه العلاقة ( 1. 8). فاذا صادف هذا الفوتون المنبعث والذي يحمل طاقة مقدارها hv ، ذرة اخرى مماثلة تقع في المستوى i وهي في حالة سكون فلن تكون هذه الطاقة كافية لرفع تلك الذرة الى المستوى f لان جزءا صغيرا من طاقة الفوتون قد صرف على طاقة ارتداد الذرة، لذلك ينبغي ان يؤخذ بعين الاعتبار التأثير الارتدادي للذرة خلال عمليات الانبعاث والامتصاص كما بالشكل ( 1.
في تجربة باوند وريبكا في الفيزياء (بالإنجليزية: Pound-Rebka-Experiment) أثبت البروفيسور روبرت باوند مع تلميذه جلين ريبكا عام 1960 ظاهرة الانزياح الأحمر الجذبوي باستخدام أشعة غاما ومجال الجاذبية الأرضية. وكان العالمان قد قاما باقتراح اجراء التجربة هذه في عام 1959.. وتستخدم العالمان تأثير موسباور الذي يسمح بقياس دقيق جدا للتردد ، وأجريت التجربة في برج جفرسون في جامعة هارفارد. المبدأ الفيزيائي الجاذبية بين اينشتاين عام 1911, أن قانون بقاء الطاقة النابع عن الميكانيكا الكلاسيكية تحتم أن يتأثر الفوتون بمجال الجاذبية مثلما يتأثر بها جسم له كتلة. ووصف في تجربته الخيالية جسيم يكتسب طاقة حركة عند سقوطه الحر على الأرض ويتحول كلية إلى طاقة ممثلة في شعاع كهرومغناطيسي عند اصتدامه بالأرض. يحوي الجسيم التخيلي قبل السقوط طاقة السكون فقط ثم يكتسب سرعة وطاقة حركة خلال السقوط الحر فتصبح طاقته الكلية. وعند التقائه بالأرض يفترض أن يُفنى الجسيم (أي يتحول كلية إلى طاقة) ويصدر فوتونا بهذه الطاقة تصعد إلى موقعه الأول. فلو لم يتأثر هذا الفوتون الناتج بالجاذبية فستكون طاقته عند الموقع الأول مساوية لطاقة الجسيم الكلية وإذا افترضنا إمكانية استخدام جزء من تلك الطاقة لإعادة تكوين الجسيم عند تلك النقطة ، عندئذ سوف تتحرر الطاقة الزائدة.