光子有体积吗？光子既然有动质量，那它有体积吗？它的体积是多大？
严格来说，在量子光学里光子是有一个类似体积的定义的，叫模式体积（和非线性光学里的模式体积基本是同一个东西）。所谓模式体积，其实和电磁场的模式有关。比如说在一个谐振腔中，有多种电磁场模式。每一个电磁场模式的哈密顿量都是谐振子哈密顿量的形式，因此在量子力学框架下可以被量子化成光子。矩形谐振腔中的电磁场驻波，两种偏振对应两种不同的电磁场模式说白了，在量子光学中，光子只是一种电磁模式的量子化而已，和我们通常理解的谐振子量子化产生声子是一个意思。而模式体积指的是某种电磁场模式通过计算得到的一个拥有体积量纲的物理量，在光子所处的谐振腔的尺度远大于波长时，模式体积基本可以简单等价于腔的体积。一件比较符合我们直觉的是，模式体积越大，单光子对应的电场越小，反之越大。举一个比较形象的例子，如果一个尺寸很大的法布里-珀罗腔中有一个单光子，那么可想而知对应的电场会非常小。如果我们不断收小腔的体积，例如让腔镜距离减小，模式体积就会随之减小，单光子所激发的电场也会增大。甚至当腔满足一定条件时，单光子的电场就足以激发出介质的非线性。当然，这个模式体积与我们常说的物质体积是有区别的。由于光子是玻色子，一个腔中存在一个光子的情况下，我们再塞进去另一个光子仍然不会有影响，因为玻色子可以占据同一个量子态。所以说光子虽然有类似体积的定义，但是实际上和我们通常认知的宏观物质的体积不是一个概念，而更多地是一个联系单光子和单光子场强的物理量。