Разлика между фотон и фонон

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Фотон срещу Фонон

Фонон и фотон са две много близки думи, които могат да бъдат объркани с едно и също нещо. Фотонът е пакет енергия, който е основата на квантовата механика. Фононът е колективно колебание на няколко атома. И двете понятия са много важни във физиката. Теорията за фотоните е основната теория, от която зависи по-голямата част от съвременната физика. Фононът също е важна концепция при изучаването на материали и техните вътрешни трептения. В тази статия ще обсъдим какво са фонон и фотон, техните прилики, техните определения, приложения на фонон и фотон и накрая разликата между фотона и фонона.

Какво е фотон?

Фотонът е тема, обсъждана във вълновата механика. В квантовата теория се наблюдава, че вълните имат и свойства на частиците. Квантовата теория на светлината предполага, че светлината се движи в снопове вълни. Всеки от тези вълнови пакети се държи като частица. Фотонът е частицата на вълната. Това е фиксирано количество енергия в зависимост само от честотата на вълната. Енергията на фотона се дава от уравнението E = hf, където E е енергията на фотона, h е константата на Планк и f е честотата на вълната. Фотоните се считат за пакети енергия. С развитието на относителността беше открито, че вълните също имат маса. Това е така, защото вълните се държат като частици при взаимодействието с материята. Въпреки това, масата на покой на фотона е нула. Когато фотонът се движи със скоростта на светлината, той има релативистка маса E / C², където E е енергията на фотона, а C е семето на светлината във вакуум.

Какво е Фонон?

В кондензираната материя, като твърди вещества и някои течности, материалът показва еластично поведение на атомно ниво. Връзките между атомите и междумолекулните връзки са еластични. Това кара атомите и молекулите да трептят. Колективното възбуждане в периодично, еластично подреждане на атомите или молекулите в кондензираната материя са известни като фонон. Набор от такива трептящи частици често се наричат квазичастици. В квантовата механика електрон, осцилиращ във връзката, се разглежда като едномерна квантова ямка. Тъй като квазичастицата е съвкупност от такива електрони, тя може да се разглежда като двумерни или триизмерни квантови системи. Фононът е специален вид вибрация в решетката, при която всяка частица трепти с еднаква честота. Това е известно като нормален режим в класическата механика. Това е много полезно при използването на теоремата на Фурие за изчисляване на честотите на произволни решетъчни движения по отношение на основната честота.

Каква е разликата между Phonon и Photon?

• Фотонът е форма на енергия, но фононът е режим на трептене, който се появява в решетъчните структури.

• Фотонът може да се разглежда като вълна и частица, които са физически наблюдаеми образувания. Фононът е начин на вибрация, който не е нито вълна, нито частица.