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 fotonilor 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 interne ale acestora. În acest articol, vom discuta despre ce sunt fononul și fotonul, asemănările lor, definițiile lor, aplicațiile fononului și fotonului și, în final, diferența dintre foton și fonon.
Ce este fotonul?
Photon este un subiect discutat în mecanica valurilor. În teoria cuantică, se observă că undele au și proprietăți de particule. Teoria cuantică a luminii sugerează că lumina călătorește în mănunchiuri de valuri. 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=h f, unde E este energia fotonului, h este constanta Plank și f este frecvența undei. Fotonii sunt considerați pachete de energie. Odată cu dezvoltarea relativității, s-a descoperit că undele au și o masă. Acest lucru se datorează faptului că undele se comportă ca particule în interacțiunile cu materia. Cu toate acestea, masa în 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 materia condensată, cum ar fi solidele și unele lichide, materialul prezintă comportamente elastice la nivel atomic. Legăturile dintre atomi și legăturile intermoleculare sunt elastice. Acest lucru face ca atomii și moleculele să oscileze. Excitația colectivă într-un aranjament periodic, elastic de atomi sau molecule din materia condensată este cunoscută sub numele de fonon. Un set de astfel de particule oscilante este adesea denumit cvasi-particulă. În mecanica cuantică, un electron care oscilează în interiorul unei legături este considerat un puț cuantic unidimensional. 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 rețea în care fiecare particulă oscilează cu aceeași frecvență. Acesta este cunoscut ca modul normal în mecanica clasică. Acest lucru este foarte util în utilizarea teoremei Fourier pentru a calcula frecvențele mișcărilor arbitrare ale rețelei 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 are loc în structurile reticulate.
• Un foton poate fi considerat 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.
