Terwijl fotonen, die lichtdeeltjes zijn, door de materie gaan, zijn hun gedrag en interacties afhankelijk van de kenmerken van de materie en de energie van de fotonen. Hier zijn een paar dingen die met fotonen kunnen gebeuren wanneer ze door materie gaan:

1. Absorptie:Fotonen kunnen worden geabsorbeerd door atomen of moleculen in de materie. Wanneer dit gebeurt, wordt de energie van de fotonen overgebracht naar de materie, waardoor deze opgewonden of geïoniseerd raakt. De absorptie van fotonen geeft objecten hun kleur. Een rood object ziet er bijvoorbeeld rood uit omdat het alle andere kleuren licht absorbeert, behalve rood, dat het reflecteert.

2. Reflectie:Wanneer fotonen een oppervlak raken, kunnen ze worden gereflecteerd, wat betekent dat ze van het oppervlak weerkaatsen en hun reisrichting veranderen. Reflectie treedt op wanneer de fotonen interageren met de elektronen op het oppervlak van het materiaal. De hoek waaronder de fotonen worden gereflecteerd, is afhankelijk van de hoek waaronder ze het oppervlak raken en de eigenschappen van het materiaal.

3. Breking:Wanneer fotonen van het ene medium naar het andere gaan, zoals van lucht naar glas of van water naar lucht, kunnen ze worden gebroken, wat betekent dat hun reisrichting verandert. Breking treedt op omdat de lichtsnelheid in verschillende media verschillend is. De hoek waaronder de fotonen worden gebroken, hangt af van de hoek waaronder ze het grensvlak tussen de twee media raken en de brekingsindices van de media.

4. Verstrooiing:Fotonen kunnen ook worden verspreid wanneer ze door materie gaan. Verstrooiing treedt op wanneer de fotonen interageren met deeltjes in de materie, zoals atomen, moleculen of stofdeeltjes. De verstrooiing van fotonen kan ervoor zorgen dat licht diffuus of verspreid wordt, wat resulteert in effecten zoals mist, nevel of melkachtigheid.

5. Foto-elektrisch effect:Wanneer fotonen met voldoende energie bepaalde materialen treffen, kunnen ze ervoor zorgen dat elektronen uit het materiaal worden uitgezonden. Dit fenomeen wordt het foto-elektrisch effect genoemd. De drempelenergie die nodig is voor het foto-elektrische effect is afhankelijk van het materiaal.

Het is belangrijk op te merken dat de interacties van fotonen met materie afhankelijk zijn van de golflengte en energie van de fotonen, evenals van de eigenschappen van de materie. Hoogenergetische fotonen, zoals röntgen- en gammastraling, kunnen bijvoorbeeld dieper in de materie doordringen dan laagenergetische fotonen, zoals zichtbaar licht.