Photon vs Phonon
Fonons un fotons ir divi ļoti tuvi vārdi, kurus var sajaukt ar vienu un to pašu. Fotons ir enerģijas pakete, kas ir kvantu mehānikas pamats. Fonons ir vairāku atomu kolektīvā svārstība. Abi šie jēdzieni ir ļoti svarīgi fizikā. Fotonu teorija ir pamatā esošā teorija, no kuras atkarīga lielākā daļa mūsdienu fizikas. Fonons ir arī svarīgs jēdziens, pētot materiālus un to iekšējās svārstības. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir fonons un fotons, to līdzības, definīcijas, fonona un fotona pielietojums un visbeidzot atšķirība starp fotonu un fononu.
Kas ir fotons?
Fotons ir viļņu mehānikā apspriesta tēma. Kvantu teorijā tiek novērots, ka viļņiem ir arī daļiņu īpašības. Gaismas kvantu teorija liek domāt, ka gaisma pārvietojas viļņu saišķos. Katra no šīm viļņu paketēm izturas kā daļiņa. Fotons ir viļņa daļiņa. Tas ir noteikts enerģijas daudzums, kas atkarīgs tikai no viļņa frekvences. Fotona enerģiju dod vienādojums E = hf, kur E ir fotona enerģija, h ir Plank konstante un f ir viļņa frekvence. Fotonus uzskata par enerģijas paketēm. Attīstoties relativitātei, tika atklāts, ka viļņiem ir arī masa. Tas ir tāpēc, ka viļņi mijiedarbībā ar matēriju izturas kā daļiņas. Tomēr fotona atpūtas masa ir nulle. Kad fotons pārvietojas ar gaismas ātrumu, tam ir relatīvistiska E / C masa2, kur E ir fotona enerģija un C ir gaismas sēkla vakuumā.
Kas ir Phonon?
Kondensētās vielās, piemēram, cietās daļās un dažos šķidrumos, materiāls parāda elastīgu izturēšanos atomu līmenī. Saites starp atomiem un starpmolekulārajām saitēm ir elastīgas. Tas izraisa atomu un molekulu svārstības. Kolektīva ierosme atomu vai molekulu periodiskā, elastīgā izkārtojumā kondensētā vielā ir pazīstama kā fonons. Šādu svārstīgu daļiņu kopumu bieži sauc par kvazis daļiņu. Kvantu mehānikā elektronu, kas svārstās saites iekšienē, uzskata par viendimensionālu kvantu urbumu. Tā kā kvazis daļiņa ir šādu elektronu kopums, to var uzskatīt par divdimensiju vai trīsdimensiju kvantu sistēmām. Fonons ir īpašs režģa vibrācijas veids, kurā katra daļiņa svārstās ar tādu pašu frekvenci. Tas ir pazīstams kā parastais režīms klasiskajā mehānikā. Tas ir ļoti noderīgi, izmantojot Furjē teorēmu, lai aprēķinātu patvaļīgu režģu kustību frekvences pamata frekvences izteiksmē.
Kāda ir atšķirība starp Phonon un Photon?
• Fotons ir enerģijas veids, bet fonons ir svārstību veids, kas notiek režģa struktūrās.
• Fotonu var uzskatīt par viļņu un daļiņu, kas ir fiziski novērojamas vienības. Fonons ir vibrācijas režīms, kas nav ne vilnis, ne daļiņa.
