Le photon est la particule fondamentale de la lumière visible.
L'énergie contenue dans un photon unique ne dépend pas de l'intensité du rayonnement. Pour toute longueur d'onde spécifique - par exemple, la longueur d'onde de la lumière émise par un laser hélium-néon - chaque photon contient exactement la même quantité d'énergie, que la source apparaisse aussi faible qu'une bougie ou aussi brillante que le soleil. La brillance ou l'intensité est fonction du nombre de photons qui frappent une surface donnée par unité de temps.
La lumière visible se comporte d'une certaine manière comme un phénomène ondulatoire, tandis qu'elle se comporte d'une autre manière comme un flux rempli de particules submicroscopiques et rapides. Isaac Newton est l'un des premiers scientifiques à avoir reconnu que la lumière est composée de particules. Les physiciens modernes ont démontré que l'énergie de tout champ électromagnétique est constituée de paquets discrets. C'est à partir de ces paquets d'énergie qu'a été créé le terme photon, qui signifie "particule de lumière visible". Cependant, le comportement particulaire ne se produit pas seulement dans le spectre de la lumière visible du rayonnement électromagnétique. Les ondes radio, les rayons infrarouges, la lumière visible, les rayons ultraviolets, les rayons X et les rayons gamma sont tous constitués de photons, dont chacun contient une quantité particulière d'énergie qui dépend de la longueur d'onde. Les photons se déplacent dans l'espace à une vitesse moyenne de 299 000 kilomètres par seconde. Ceci est vrai quelle que soit la longueur d'onde électromagnétique. La vitesse de la lumière est plus lente dans les milieux autres que le vide. La lumière visible, par exemple, voyage plus lentement à travers le verre que dans l'espace. Les ondes radio se déplacent plus lentement dans le polyéthylène d'une ligne de transmission que dans l'atmosphère. Le rapport entre la vitesse des photons dans un milieu particulier et leur vitesse dans le vide est appelé facteur de vélocité . Ce facteur est toujours compris entre 0 et 1 (ou entre 0 et 100 %), et il dépend dans une certaine mesure de la longueur d'onde. L'énergie d'un photon est proportionnelle à sa longueur d'onde. En fait, cette relation est si précise qu'une formule mathématique s'applique. L'équation de e est l'énergie. (L'unité de mesure en joules) Chaque photon contient de l'énergie. De même, s fait référence à la longueur d'onde électromagnétique. e = hc / s où h est la constante de Planck (approximativement égale à6,626 fois 10 -34 joule-seconde) et c est la vitesse de propagation du champ électromagnétique dans le milieu en question (approximativement 2,998 fois 10 8 mètres par seconde dans le vide). Une formule plus simple s'applique à la fréquence. Si f représente la fréquence d'un champ électromagnétique (en hertz), alors E = hf