Forskellen mellem Photon og Electron

Det vigtigste forskel mellem foton og elektron er det foton er en energipakke, mens elektronet er en masse. 

En elektron er en subatomær partikel, der spiller en vigtig rolle i næsten alt. Fotonen er en konceptuel energipakke, som er meget vigtig inden for kvantemekanik. Elektron og foton er to koncepter, der udviklede sig meget med udviklingen af ​​kvantemekanik. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af disse begreber, forstå feltet kvantemekanik, klassisk mekanik og relaterede felter korrekt.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Photon
3. Hvad er elektron
4. Sammenligning side ved side - Photon vs Elektron i tabelform
5. Resume

Hvad er Photon?

Photon er et emne, som vi diskuterer i bølgemekanik. I kvante teori kan vi observere, at bølger også har partikelegenskaber. Fotonen er bølgenes partikel. Det er en fast mængde energi, afhængigt af frekvensen af ​​bølgen. Vi kan give fotonens energi ved ligningen E = hf, hvor E er fotonens energi, h er plankekonstanten, og f er frekvensen af ​​bølgen.

Figur 01: Bevægelse af en foton som elektromagnetisk stråling

Vi kan betragte fotoner som energipakker. Med udviklingen af ​​relativitet opdagede forskere, at bølger også har en masse. Det er fordi bølger opfører sig som partikler i interaktion med stof. Imidlertid er en fotons hvilemasse nul. Når en foton bevæger sig med lysets hastighed, har den en relativistisk masse på E / C², hvor E er energien i fotonen og C er lysets hastighed i et vakuum.

Hvad er elektron?

Et atom består af en kerne, der har en positiv ladning, og det indeholder næsten al den masse og elektroner, der kredser rundt om kernen. Disse elektroner har en negativ ladning, og de indeholder en meget lille mængde masse sammenlignet med kernen. Et elektron har en hvilemasse på 9,11 x 10^-31 kg.

Elektronen falder ind i den subatomære partikelfamilie fermioner. Desuden har de halvtalsværdier som spin. Rotationen er en egenskab, der beskriver elektronets vinkelmoment. Den klassiske teori om elektron beskrev elektronet som en partikel, der kredser rundt om kernen. Imidlertid kan vi med udviklingen af ​​kvantemekanik se, at elektronet også kan opføre sig som en bølge.

Figur 02: Elektron (i rødt) og atomnucleus (i blåt) i et hydrogenatom

Endvidere har elektronet specifikke energiniveauer. Nu kan vi definere elektronets kredsløb som sandsynlighedsfunktionen for at finde elektronet omkring kernen. Forskere konkluderer, at elektron opfører sig som både en bølge og en partikel. Når vi overvejer et bevægende elektron, bliver nogle af bølgeegenskaberne fremtrædende end partikelegenskaberne. Når vi overvejer interaktionerne, er partikelegenskaber mere fremtrædende end bølgeegenskaberne. Elektronen har en ladning på - 1.602 x 10^-19 C. Det er det mindste beløb, ethvert system kan få. Desuden er alle andre ladninger multiplikationer af enhedsladningen for elektronet.

Hvad er forskellen mellem Photon og Electron?

Photon er en type elementær partikel, der fungerer som en bærer af energi, men elektronet er en subatomær partikel, der forekommer i alle atomer. Den vigtigste forskel mellem foton og elektron er, at fotonen er en energipakke, mens elektronet er en masse. Desuden har fotonen ikke en hvilemasse, men et elektron har en hvilemasse. Som en anden markant forskel mellem foton og elektron kan fotonen gå ved lysets hastighed, men for et elektron er det teoretisk umuligt at opnå lysets hastighed.

En yderligere forskel mellem foton og elektron er endvidere, at fotonen viser flere bølgeegenskaber, medens elektronet viser flere partikelegenskaber. Nedenfor er en infographic over forskellen mellem foton og elektron.

Resume - Photon vs Electron

Photon er en elementær partikel, og vi kan beskrive den som en energipakke, mens elektronet er en subatomær partikel med en masse. Derfor kan vi sige, at nøgleforskellen mellem foton og elektron er, at fotonen er en energipakke, mens elektronet er en masse.

Reference:

1. Jones, Andrew Zimmerman. “Hvad er en foton i fysik?” ThoughtCo, 3. september 2018. Tilgængelig her  
2. Britannica, redaktionerne for encyklopædi. ”Photon”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. februar 2018. Findes her 

Billede høflighed:

1. ”The Photon” Af Illusterati (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. ”2750576” af sjeiti (CC0) via pixabay