Un fotón es, en términos simples, una partícula elemental portadora de fuerza, es decir, un bosón 2 (obedece a la ley estadística de Bose-Einstein). Tiene una masa nula (masa en reposo) y viaja a c, la velocidad de la luz en el vacío. Se define como estable sin carga eléctrica y presenta propiedades tanto ondulatorias como de partícula (la llamada dualidad onda-partícula). La magnitud de la energía del fotón es directamente proporcional a la frecuencia (E = hν) e inversamente proporcional a la longitud de onda (E = hc/λ). A efectos de este artículo, un fotón se refiere a una partícula sin carga que se utiliza para describir la parte de partícula de una onda electromagnética.

Fotón de rayos X

Los fotones se llaman rayos X si son producidos por interacciones de electrones. Un fotón de rayos X tiene una longitud de onda de 0,01 a 10 nanómetros, con una frecuencia de 3×1016 Hz a 3×1019 Hz. Posee suficiente energía (100 eV a 100 keV) para romper los enlaces moleculares e ionizar los átomos, lo que la convierte, por definición, en una radiación ionizante.

Estos fotones de rayos X interactuarán con la materia a través de la dispersión Compton, la absorción fotoeléctrica y la dispersión Rayleigh.

La longitud de onda de un fotón es idéntica a la longitud de onda de la onda electromagnética de la que se describe que forma parte.

Producción de fotones de rayos X

Los fotones de rayos X se generan con mayor frecuencia en un tubo de rayos X sellado al vacío, utilizando un potencial de alto voltaje para acelerar los electrones de un cátodo a un ánodo giratorio, a menudo compuesto de tungsteno.

La energía del fotón de rayos X está definida por el voltaje en el tubo multiplicado por la carga del electrón, por ejemplo, 100 kV sólo creará fotones de rayos X con una energía máxima de 100 KeV.