Um fotão é, em termos simples, uma partícula elementar portadora de força, ou seja, um bóson 2 (obedece à lei estatística de Bose-Einstein). Ele tem uma massa zero (massa em repouso) e viaja à, c, velocidade da luz no vacuo. É definido como estável sem carga elétrica e apresenta propriedades de onda e de partícula (a chamada dualidade onda-partícula). A magnitude da energia do fotão é diretamente proporcional à freqüência (E = hν) e inversamente proporcional ao comprimento de onda (E = hc/λ). Para o bem deste artigo, um fotão refere-se a uma partícula não carregada usada para descrever a porção de partícula de uma onda eletromagnética.

Fóton de raio X

Fótons são chamados de raios X se forem produzidos por interações de elétrons. Um fotão de raio-x tem um comprimento de onda de 0,01 a 10 nanómetros, com uma frequência de 3×1016 Hz a 3×1019 Hz. Ele possui energia suficiente (100 eV a 100 keV) para romper as ligações moleculares e ionizar átomos fazendo com que, por definição, a radiação ionizante.

Estes fótons de raios-x irão interagir com a matéria através da dispersão Compton, absorção fotoelétrica e dispersão Rayleigh.

O comprimento de onda de um fóton é idêntico ao comprimento de onda da onda eletromagnética da qual ele é descrito como fazendo parte.

Produção de fótons de raios X

Fótons de raios X são mais frequentemente gerados num tubo de raios X selado a vácuo, usando um potencial de alta voltagem para acelerar electrões de um cátodo para um ânodo giratório, muitas vezes composto por tungsténio.

A energia do fotão de raios X é definida pela voltagem no tubo multiplicada pela carga de electrões, por exemplo 100 kV apenas criará fótons de raios X com uma energia máxima de 100 KeV.