Фатон можа мець адзін з двух станаўпалярызацыі і апісваецца трыма прасторавымі параметрамі — складнікаміхвалевага вектара, які вызначае яго даўжыню хвалі і кірунак распаўсюджання.
Фатон не маеэлектрычнага зараду і не распадаецца спантанна ўвакууме, таму аднесены да ліку стабільных элементарных часціц. Апошняе сцвярджэнне слушна пры адсутнасці вонкавага поля; у вонкавыммагнітным полі магчымы распад фатона на два фатоны з іншай палярызацыяй.
Масу спакою фатона лічаць роўнай нулю. Таму скорасць фатона, як і скорасць кожнай бязмасавай часціцы, роўнаяскорасці святла. Па гэтай прычыне (няма сістэмы адліку, дзе фатон у спакоі) унутраная цотнасць часціцы не вызначана. Фатон — ісцінна нейтральная часціца, таму ягозарадавая цотнасць адмоўная і роўная −1.
Фатоны выпраменьваюцца ў многіх прыродных працэсах, напрыклад, пры рухуэлектрычнага зараду зпаскарэннем, пры пераходзе атама або ядра з узбуджанага стану ў стан з меншайэнергіяй, або прыанігіляцыі пары электрон-пазітрон. Пры адваротных працэсах — узбуджэнне атама, нараджэнне электрон-пазітроннай пары — адбываецца паглынанне фатонаў[1].
Святло распаўсюджваецца ў празрыстым асяроддзі са скорасцю меншай, чымc —скорасць святла ў вакууме. Напрыклад, фатонам, якія праходзяць праз мноства сутыкненняў на шляху ад сонечнага ядра, якое выпраменьвае энергію, можа спатрэбіцца каля мільёна гадоў, каб дасягнуць паверхніСонца. Аднак, рухаючыся ў адкрытым космасе, такія ж фатоны далятаюць да Зямлі ўсяго за 8,3 хвіліны. Велічыня, якая характарызуе памяншэнне скорасці святла, называеццапаказчыкам праламлення рэчыва.
З класічнага пункту гледжання запаволенне можа быць растлумачана так. Пад дзеяннем напружанасці электрычнага поля светлавой хвалівалентныя электроны атамаў асяроддзя пачынаюць здзяйсняць вымушаныя гарманічныя ваганні. Электроны, вагаючыся, пачынаюць з вызначаным часам запазнення выпраменьваць другасныя хвалі той жа частаты і напружанасці, што і ў падаючага святла, якія інтэрферыруюць з першапачатковай хваляй, запавольваючы яе[2]. У карпускулярнай мадэлі запаволенне можа быць замест гэтага апісана змешваннем фатонаў з квантавымі ўзбурэннямі ў рэчыве (квазічасціцамі, падобныміфанонам іэксітонам) з утварэннемпалярытона. Такі палярытон мае ненулявуюэфектыўную масу, з-за чаго ўжо не ў стане рухацца са скорасцюc. Эфект узаемадзеяння фатонаў з іншымі квазічасціцамі можа назірацца напрамую ўэфекце Рамана і ўрассеянні Мандэльштама — Брылюэна.
Фатоны таксама могуць быць паглынутыяядрамі,атамамі абомалекуламі, справакаваўшы такім чынам пераход паміж іх энергетычнымі станамі. Паказальны класічны прыклад, звязаны з паглынаннем фатонаў зрокавым пігментам палачаксятчаткірадапсінам, у састаў якога ўваходзіцьрэтыналь, вытворнаерэтынолу (вітаміна A), адказнага за зрок чалавека, як было ўстаноўлена ў 1958 годзе амерыканскім біяхімікам нобелеўскім лаўрэатамДжорджам Уолдам і яго супрацоўнікамі. Паглынанне фатона малекулай радапсіна выклікае рэакцыю транс-ізамерызацыі ретыналя, што прыводзіць да раскладання радапсіна. Такім чынам, у спалучэнні з іншымі фізіялагічнымі працэсамі, энергія фатона пераўтвараецца ў энергію нервовага імпульсу. Паглынанне фатона можа нават выклікаць разбурэнне хімічных сувязей, як пры фотадысацыяцыі хлору; такія працэсы з’яўляюцца аб’ектам вывучэнняфотахіміі.
У 1910 годзеПетэр Дебай атрымаўформулу Планка, зыходзячы з адносна простага дапушчэння[3]. Ён расклаў электрамагнітнае поле ў абсалютна чорнай поласці паФур’е-модах і выказаў здагадку, што энергія кожнай моды з’яўляецца цэлым кратным велічыні, дзе — адпаведная дадзенай модзе частата.Геаметрычная сумма атрыманых мод уяўляла сабой закон выпраменьвання Планка. Аднак, выкарыстоўваючы гэты падыход, аказалася немагчымым атрымаць верную формулу дляфлуктуацый энергііцеплавога выпраменьвання. Вырашыць гэтую задачу ўдалосяЭйнштэйну ў 1909 годзе.
У 1925 годзеМакс Борн,Вернер Гейзенберг іПаскуаль Ёрдан далі некалькі іншую інтэрпрэтацыю дэбаеўскага падыходу. Выкарыстоўваючы класічныя ўяўленні, можна паказаць, штоФур’е-модыэлектрамагнітнага поля — поўная сукупнасць электрамагнітных плоскіх хваль, кожнай з якіх адпавядае свой хвалевы вектар і свой станпалярызацыі, — эквівалентныя сукупнасці неўзаемадзейныхгарманічных асцылятараў. З пункту гледжання квантавай механікі, энергетычныя ўзроўні такіх асцылятараў вызначаюцца суадносінамі, дзе — частата асцылятара.Прынцыпова новым крокам стала тое, што мода з энергіяй разглядалася тут як стан з фатонаў. Гэты падыход дазволіў атрымаць правільную формулу для флуктуацый энергіі выпраменьвання абсалютна чорнага цела.
