Ero fotonin ja kvantin välillä

avainero fotonin ja kvantin välillä on se fotoni on alkuainepartikkeli, kun taas kvantti on määrän mitta.

Fotoni on alkuainehiukkas, kun taas kvantti on erillinen paketti, johon on varastoitu energia. Fotoni ja kvantti ovat kaksi erittäin tärkeää käsitettä nykyfysiikassa. Lisäksi nämä käsitteet ovat hyödyllisiä laajalti aloilla, kuten kvanttifysiikka, kvanttikemia, sähkömagneettinen teoria, optiikka, hiukkasfysiikka jne. Nämä käsitteet ovat tärkeitä myös monissa reaalimaailman sovelluksissa, kuten LASER, korkearesoluutioinen mikroskopia, molekyylin mittaukset. etäisyydet, kvantisalaus ja valokemia.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on fotoni 
3. Mikä on kvantti 
4. Vertailu rinnakkain - Photon vs Quantum taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on Photon?

Fotoni on alkuainepartikkeli, jolla ei ole alarakennetta. Alkuainepartikkelit ovat maailmankaikkeuden rakennuspalikoita; kaikki muut hiukkaset on valmistettu näistä hiukkasista. Fotonit kuuluvat ala-bosonien luokkaan. Albert Einstein on isä modernille fotonikonseptille. Hän käytti tätä käsitettä selittämään kokeellisia havaintoja, jotka eivät sovi klassisen valomallin kanssa.

Fotoni on hiukkanen, jonka lepomassa on nolla, mutta sillä on relativistinen massa. Siinä ei myöskään ole sähkövarausta. Lisäksi se ei hajota spontaanisti tilassa. Lisäksi se liikkuu valon nopeudella avaruudessa. Voimme löytää fotonin energian E = hf: llä, missä E on energia, f on fotonin taajuus ja h on Plankin vakio. Voimme antaa tämän yhtälön myös muodossa E = hc / λ, missä valon nopeus on c ja λ on aallonpituus.

Kuva 01: Kun elektroni siirtyy korkealta energiatasolta matalan energian tasolle, vapautuu fotoni (siinä on hv-energiaa)

Lisäksi fotoneilla, kuten kaikilla muilla kvanto-objekteilla, on aaltomaisia ​​ja hiukkasmaisia ​​ominaisuuksia. Ja tämä kaksoisaaltohiukkasluonne on käsite, jota kutsumme fotonin aaltohiukkasten kaksinaisuudeksi. Fotonit vapautuvat monissa luonnollisissa prosesseissa; esimerkiksi kiihdyttämällä varausta, molekyylin, atomin tai ytimen siirtyessä alemmalle tasolle ja kun partikkeli ja sitä vastaava antihiukkas ovat hävittämässä.

Mikä on kvantti?

Termi quantum tulee latinalaisesta 'quantus', joka tarkoittaa 'kuinka paljon'. Kvanti on 'erillinen paketti', johon on varastoitu energia. Aineen energia ei ole jatkuvaa. Tämä tarkoittaa, että minkään energian määrän siirto ei ole mahdollista. Tutkijat havaitsivat, että energia kvantisoidaan ja se siirtyy erillisissä yksiköissä (tai paketeissa), joiden koko on hf. Kutsumme jokaista energiapakettia "kvantiksi".

Kuva 02: Aaltopaketti edustaa kvanttihiukkasia 

Esimerkiksi fotoni on yksi valokvantti. Kvantin moniarvo on kvantti. Max Plank löysi kvantisoinnin käsitteen. Hän käytti tätä käsitettä selittämään lämmitettyjen esineiden säteilypäästöjä; me kutsumme tätä mustan kehon säteilyksi.

Mikä on ero fotonin ja kvantin välillä?

Fotoni on pienin diskreetti määrä tai kvantti sähkömagneettista säteilyä, kun taas kvantti on diskreetti energiamäärä, joka on verrannollinen sen edustaman säteilyn taajuuteen. Siksi fotonin ja kvantin välinen tärkein ero on, että fotoni on alkuainepartikkeli, kun taas kvantti on määrän mitta.

Lisäksi toinen merkittävä ero fotonin ja kvantin välillä on, että fotoni on tärkeä sähkömagneettisen säteilyn kvanttina, kun taas kvantti on tärkeä mittaamaan määrää subatomisessa mittakaavassa.

Yhteenveto - Photon vs Quantum

Voimme kuvata kvantin määrän mittaksi, mutta fotoni ei tarkoita määrän mittaa. Itse asiassa voimme kuvata fotonia energian kvanttina. Siksi fotonin ja kvantin välinen tärkein ero on, että fotoni on alkuainepartikkeli, kun taas kvantti on määrän mitta.

Viite:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Mikä on fotoni fysiikassa?" ThoughtCo, 3. syyskuuta 2018, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”AtomicLineSpEm” (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. Thierry Dugnolle ”Wavelet” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta