ফোটন হলো এমন এক মৌলিক কণা, যা তাড়িতচৌম্বক বিকিরণ বা আলো বহন করে এবং শক্তি পরিবহণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি দৃশ্যমান আলোর পাশাপাশি রেডিও তরঙ্গ, মাইক্রোওয়েভ, ইনফ্রারেড, এক্স-রে ও গামা রশ্মির মতো সব তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গের শক্তিবাহী কণা। ফোটনের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী, এটি কণার মতো আচরণ করলেও এর তরঙ্গধর্মও বিদ্যমান, যা পদার্থবিজ্ঞানের তরঙ্গ-কণা দ্বৈততা (wave-particle duality) ধারণাকে প্রতিষ্ঠিত করেছে।

ফোটনের মূল বৈশিষ্ট্য:

• ফোটন হলো তাড়িতচৌম্বক বল বহনকারী কণা, যা তাড়িতচৌম্বক বিকিরণের শক্তি ও গতিশক্তি পরিবহন করে।

• ফোটনের নিশ্চল ভর শূন্য (০), অর্থাৎ এটি বিশ্রামে থাকতে পারে না; সবসময় আলোর বেগে চলাচল করে।

• প্রতিটি ফোটনের শক্তি তার কম্পাংক (frequency) বা তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (wavelength)-এর উপর নির্ভরশীল।

• ফোটন শক্তির ধারণা ব্যবহার করে কৃষ্ণবস্তুর বিকিরণ, ফটোইলেকট্রিক প্রভাব (আলো তড়িৎ ক্রিয়া) ও কম্পটন প্রভাব সফলভাবে ব্যাখ্যা করা যায়।

• আলোর শক্তিকে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র শক্তির প্যাকেট বা কোয়ান্টা (quanta) আকারে বিবেচনা করা হয়, যা ফোটন নামে পরিচিত।

ফোটনের শক্তির সমীকরণ:
প্রতিটি ফোটনের শক্তি প্রকাশ করা যায় নিচের সমীকরণে—
E = hf
এখানে,
E = ফোটনের শক্তি,
h = প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক (6.626 × 10⁻³⁴ J·s),
f = বিকিরণের কম্পাংক (frequency)।

যেহেতু আলোর বেগ c = fλ, তাই f = c/λ বসিয়ে পাই—
E = h × c/λ
অর্থাৎ,
E = hc/λ

এখানে, λ (লাম্বডা) হলো বিকিরণের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য এবং E হলো ফোটনের শক্তি। এই সমীকরণ থেকে বোঝা যায়, তরঙ্গ দৈর্ঘ্য যত ছোট হবে, ফোটনের শক্তি তত বেশি হবে; যেমন গামা রশ্মির শক্তি দৃশ্যমান আলোর চেয়ে অনেক বেশি, কারণ এর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য অত্যন্ত ক্ষুদ্র।

সব মিলিয়ে, ফোটন হলো এমন এক শক্তিবাহী কণা যা আলোর বেগে চলাচল করে এবং মহাবিশ্বে শক্তি পরিবহণের মৌলিক মাধ্যম হিসেবে কাজ করে। এর শক্তির মান E = hc/λ দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা পদার্থবিজ্ঞানের আধুনিক কোয়ান্টাম তত্ত্বের অন্যতম ভিত্তি।

যান্ত্রিক শক্তির রূপান্তর এমন একটি প্রক্রিয়া, যেখানে এক ধরনের যান্ত্রিক শক্তি অন্য ধরনের শক্তিতে পরিবর্তিত হয়। শক্তি কখনো সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না, কেবল এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত হয়—এই নীতির উপরই এটি নির্ভর করে।

• হাত দিয়ে শরীরের অন্য অংশ ঘষলে যান্ত্রিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, ফলে উষ্ণতা অনুভূত হয়।

• বাঁশি বাজালে যান্ত্রিক শক্তি শব্দ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

• একটি ধাতব দণ্ড দিয়ে পাথরে আঘাত করলে অগ্নিস্ফুলিঙ্গ ও শব্দ উৎপন্ন হয়, অর্থাৎ যান্ত্রিক শক্তি তাপ, শব্দ ও আলোক শক্তিতে পরিবর্তিত হয়।

• ঢেঁকি দিয়ে ধান ভানার সময় এতে যান্ত্রিক শক্তি শব্দ ও তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

• দোলনার ক্ষেত্রে স্থিতিশক্তি ও গতিশক্তির মধ্যে রূপান্তর ঘটে, যেমন দোলনার সর্বোচ্চ অবস্থানে স্থিতিশক্তি সর্বাধিক এবং নিচে নামার সময় তা গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

• বাস্তব জীবনে যান্ত্রিক শক্তির এই রূপান্তর বিভিন্ন যন্ত্র, যানবাহন ও প্রাকৃতিক প্রক্রিয়ায় নিয়মিতভাবে ঘটে থাকে।