Forskellen mellem Photon og Phonon

Photon vs Phonon
 

Phonon og photon er to meget tætte ord, som kan forveksles med den samme ting. En foton er en pakke med energi, som er basen i kvantemekanikken. Et fonon er den kollektive svingning af flere atomer. Begge disse begreber er meget vigtige i fysik. Fotonteori er den underliggende teori, som det meste af den moderne fysik er afhængig af. Phonon er også et vigtigt koncept i studiet af materialer og deres interne svingninger. I denne artikel skal vi diskutere hvad phonon og photon er, deres ligheder, deres definitioner, anvendelser af phonon og photon og til sidst forskellen mellem photon og phonon.

Hvad er Photon?

Photon er et emne, der diskuteres i bølgemekanik. I kvanteteorien observeres det, at bølger også har partikelegenskaber. Kvanteteorien om lys antyder, at lys bevæger sig i bundter af bølger. Hver af disse bølgepakker opfører sig som en partikel. Fotonen er bølgenes partikel. Det er en fast mængde energi, afhængigt af frekvensen af ​​bølgen. Fotonens energi er givet ved ligningen E = h f, hvor E er fotonens energi, h er Plankonstanten, og f er bølgens frekvens. Fotoner betragtes som energipakker. Med udviklingen af ​​relativitet blev det opdaget, at bølger også har en masse. Dette skyldes, at bølger opfører sig som partikler ved interaktion med stof. Imidlertid er en fotons hvilemasse nul. Når en foton bevæger sig med lysets hastighed, har den en relativistisk masse af E / C², hvor E er fotonens energi, og C er lysfrøet i et vakuum.

Hvad er Phonon?

I kondenseret stof, såsom faste stoffer og nogle væsker, viser materialet elastisk opførsel i atomniveau. Bindingerne mellem atomer og intermolekylære bindinger er elastiske. Dette får atomerne og molekylerne til at svinge. Den kollektive excitation i et periodisk, elastisk arrangement af atomer eller molekyler i kondenseret stof er kendt som en fonon. Et sæt af sådanne svingende partikler omtales ofte som en kvasi-partikel. I kvantemekanik betragtes en elektron, der svinger inden i en binding, som en endimensionel kvantebrønd. Da en kvasi-partikel er en samling af sådanne elektroner, kan den betragtes som et to-dimensionelt eller tredimensionelt kvantesystem. Et fonon er en speciel type vibration i gitteret, hvor hver partikel svinger med samme frekvens. Dette er kendt som den normale tilstand i klassisk mekanik. Dette er meget nyttigt ved anvendelse af Fourier-sætningen til at beregne frekvenserne af vilkårlige gitterbevægelser med hensyn til den grundlæggende frekvens.