Diferența Dintre Foton și Fonon

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 08:41

Photon vs Phonon

Phonon și foton sunt două cuvinte foarte apropiate, care pot fi confundate cu același lucru. Un foton este un pachet de energie, care este baza mecanicii cuantice. Un fonon este oscilația colectivă a mai multor atomi. Ambele concepte sunt foarte importante în fizică. Teoria fotonului este teoria de bază de care depinde cea mai mare parte a fizicii moderne. Phonon este, de asemenea, un concept important în studierea materialelor și a oscilațiilor lor interne. În acest articol, vom discuta ce sunt fononul și fotonul, asemănările lor, definițiile lor, aplicațiile fononului și fotonului și, în cele din urmă, diferența dintre foton și fonon.

Ce este Photon?

Fotonul este un subiect discutat în mecanica undelor. În teoria cuantică, se observă că undele au și proprietăți ale particulelor. Teoria cuantică a luminii sugerează că lumina se deplasează în mănunchiuri de unde. Fiecare dintre aceste pachete de unde se comportă ca o particulă. Fotonul este particula undei. Este o cantitate fixă de energie care depinde doar de frecvența undei. Energia fotonului este dată de ecuația E = hf, unde E este energia fotonului, h este constanta Plank și f este frecvența undei. Fotonii sunt considerați ca pachete de energie. Odată cu dezvoltarea relativității, s-a descoperit că și undele au o masă. Acest lucru se datorează faptului că undele se comportă ca particule în interacțiunile cu materia. Cu toate acestea, masa de repaus a unui foton este zero. Când un foton se mișcă cu viteza luminii, are o masă relativistă de E / C², unde E este energia fotonului și C este sămânța luminii în vid.

Ce este Phonon?

În materiile condensate, cum ar fi solidele și unele lichide, materialul prezintă comportamente elastice la nivel atomic. Legăturile dintre atomi și legăturile intermoleculare sunt elastice. Acest lucru determină oscilarea atomilor și moleculelor. Excitația colectivă într-un aranjament periodic, elastic al atomilor sau moleculelor din materia condensată este cunoscută sub numele de fonon. Un set de astfel de particule oscilante sunt deseori denumite cvasi-particule. În mecanica cuantică, un electron oscilant în interiorul unei legături este considerat ca o fântână cuantică unidimensională. Deoarece o cvasi-particulă este o colecție de astfel de electroni, poate fi considerată ca un sistem cuantic bidimensional sau tridimensional. Un fonon este un tip special de vibrație în rețeaua în care fiecare particulă oscilează cu aceeași frecvență. Acest lucru este cunoscut ca modul normal în mecanica clasică. Acest lucru este foarte util în utilizarea teoremei Fourier pentru a calcula frecvențele mișcărilor de rețea arbitrare în termeni de frecvență fundamentală.

Care este diferența dintre Phonon și Photon?

• Un foton este o formă de energie, dar fononul este un mod de oscilație care apare în structurile de rețea.

• Un foton poate fi considerat ca o undă și o particulă, care sunt entități observabile fizic. Un fonon este un mod de vibrație, care nu este nici o undă, nici o particulă.