Ero Photonin ja Phononin välillä

Photon vs. Phonon
 

Fononi ja fotoni ovat kaksi erittäin läheistä sanaa, jotka voidaan erehtyä samaan asiaan. Fotoni on energiapaketti, joka on kvanttimekaniikan perusta. Fononi on useiden atomien kollektiivinen värähtely. Molemmat näistä käsitteistä ovat erittäin tärkeitä fysiikassa. Fotoniteoria on taustalla oleva teoria, josta suurin osa modernista fysiikasta on riippuvainen. Phonon on myös tärkeä käsite tutkittaessa materiaaleja ja niiden sisäisiä värähtelyjä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä fononit ja fotonit ovat, niiden yhtäläisyyksiä, määritelmiä, fononin ja fotonin sovelluksia ja lopuksi fotonin ja fononin eroa.

Mikä on Photon?

Fotoni on aihe, jota keskustellaan aalto mekaniikassa. Kvantiteoriassa havaitaan, että aalloilla on myös hiukkasominaisuuksia. Valon kvanttiteoria viittaa siihen, että valo kulkee aaltopakettina. Jokainen näistä aaltopaketeista käyttäytyy hiukkasena. Fotoni on aallon partikkeli. Se on kiinteä määrä energiaa, joka riippuu vain aallon taajuudesta. Fotonin energia saadaan yhtälöstä E = h f, missä E on fotonin energia, h on Plankin vakio ja f on aallon taajuus. Fotoneja pidetään energiapaketeina. Relatiivisuuden suhteen kehitettiin, että aalloilla on myös massa. Tämä johtuu siitä, että aallot käyttäytyvät hiukkasina vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Fotonin loput massa on kuitenkin nolla. Kun fotoni liikkuu valon nopeudella, sen relativistinen massa on E / C², missä E on fotonin energia ja C on valon siemen tyhjiössä.

Mikä on Phonon?

Tiivistyneissä aineissa, kuten kiinteissä aineissa ja joissain nesteissä, materiaalilla on joustavat käytökset atomitasolla. Atomien ja molekyylien väliset sidokset ovat joustavia. Tämä aiheuttaa atomien ja molekyylien värähtelyn. Tiivistyneessä atomissa olevien atomien tai molekyylien jaksoittaisen, joustavan järjestelyn mukainen kollektiivinen viritys tunnetaan fononina. Sarjaa tällaisia ​​värähteleviä hiukkasia kutsutaan usein kvasihiukkasiksi. Kvanttimekaniikassa sidoksen sisällä värähtelevää elektronia pidetään yhden ulottuvuuden kvanttikuoppana. Koska kvasihiukkas on tällaisten elektronien kokoelma, sitä voidaan pitää kaksiulotteisena tai kolmiulotteisena kvantijärjestelmänä. Fononi on erityinen värähtely hilassa, jossa jokainen hiukkanen värähtelee samalla taajuudella. Tätä kutsutaan normaalitilaksi klassisessa mekaniikassa. Tämä on erittäin hyödyllistä, kun käytetään Fourier-lausetta mielivaltaisten ristikkoliikkeiden taajuuksien laskemiseen perustaajuuden suhteen.