Razlika med Photonom in Phononom

Photon proti Phononu
 

Fonon in foton sta dve zelo tesni besedi, ki ju lahko zmotimo za isto stvar. Foton je paket energije, ki je osnova kvantne mehanike. Fonon je skupno nihanje več atomov. Oba teh konceptov sta v fiziki zelo pomembna. Fotonska teorija je osnovna teorija, od katere je odvisna večina sodobne fizike. Fonon je tudi pomemben koncept pri preučevanju materialov in njihovih notranjih nihanj. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta fonon in foton, njuni podobnosti, njuni definiciji, uporabi fonona in fotona in na koncu razliko med foton in fonon.

Kaj je Photon?

Photon je tema, o kateri razpravljamo v valovni mehaniki. V kvantni teoriji opažamo, da imajo valovi tudi lastnosti delcev. Kvantna teorija svetlobe kaže, da svetloba potuje v snopih valov. Vsak od teh paketov valov se obnaša kot delček. Foton je delček vala. Gre za fiksno količino energije, ki je odvisna samo od frekvence valovanja. Energija fotona je podana z enačbo E = h f, kjer je E energija fotona, h je Plankova konstanta in f je frekvenca valovanja. Fotoni veljajo za pakete energije. Z razvojem relativnosti so ugotovili, da imajo valovi tudi maso. To je zato, ker se valovi obnašajo kot delci pri interakcijah s materijo. Vendar je preostala masa fotona enaka nič. Ko se foton giblje s svetlobno hitrostjo, ima relativistično maso E / C², kjer je E energija fotona in C je seme svetlobe v vakuumu.

Kaj je Phonon?

V kondenziranih snoveh, kot so trdne snovi in ​​nekatere tekočine, material prikazuje elastično vedenje na atomski ravni. Vezi med atomi in medmolekulskimi vezmi so elastične. To povzroči, da atomi in molekule nihajo. Kolektivno vzbujanje v periodični, elastični razporeditvi atomov ali molekul v kondenzirani snovi je znano kot fonon. Nabor takih nihajnih delcev pogosto imenujemo kvazi delci. V kvantni mehaniki se elektron, ki niha znotraj vezi, šteje za enodimenzionalno kvantno jamico. Ker je kvazi delček zbirka takšnih elektronov, ga lahko štejemo za dvodimenzionalni ali tridimenzionalni kvantni sistem. Fonon je posebna vrsta vibracij v rešetki, kjer vsak delček niha z isto frekvenco. To je znano kot običajni način v klasični mehaniki. To je zelo koristno pri uporabi teorema Fourierja za izračun frekvenc poljubnih premikov rešetke glede na osnovno frekvenco.