Photon vs Phonon
Phonon och foton är två väldigt nära ord, som kan misstas för samma sak. En foton är ett energipaket, som är basen för kvantmekaniken. En fonon är den kollektiva svängningen av flera atomer. Båda dessa begrepp är mycket viktiga inom fysiken. Fotonteori är den underliggande teorin som det mesta av den moderna fysiken är beroende av. Phonon är också ett viktigt begrepp för att studera material och deras inre svängningar. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad fonon och foton är, deras likheter, deras definitioner, tillämpningar av fonon och foton och slutligen skillnaden mellan foton och fonon.
Vad är Photon?
Foton är ett ämne som diskuteras inom vågmekanik. I kvantteorin observeras att vågor också har partikelegenskaper. Kvantteorin om ljus antyder att ljus färdas i buntar av vågor. Vart och ett av dessa vågpaket beter sig som en partikel. Fotonen är vågens partikel. Det är en fast mängd energi som endast beror på vågens frekvens. Fotonens energi ges av ekvationen E=h f, där E är fotonens energi, h är Plankkonstanten och f är vågens frekvens. Fotoner betraktas som energipaket. Med utvecklingen av relativitetsteori upptäckte man att vågor också har en massa. Detta beror på att vågor beter sig som partiklar vid interaktioner med materia. Dock är vilomassan för en foton noll. När en foton rör sig med ljusets hastighet har den en relativistisk massa av E/C2, där E är fotonens energi och C är ljusets frö i ett vakuum.
Vad är Phonon?
I kondenserat material som fasta ämnen och vissa vätskor uppvisar materialet elastiska beteenden på atomnivå. Bindningarna mellan atomer och intermolekylära bindningar är elastiska. Detta får atomerna och molekylerna att svänga. Den kollektiva excitationen i ett periodiskt, elastiskt arrangemang av atomer eller molekyler i kondenserad materia är känd som en fonon. En uppsättning sådana oscillerande partiklar kallas ofta en kvasipartikel. Inom kvantmekaniken betraktas en elektron som oscillerar inuti en bindning som en endimensionell kvantbrunn. Eftersom en kvasipartikel är en samling av sådana elektroner kan den betraktas som ett tvådimensionellt eller tredimensionellt kvantsystem. En fonon är en speciell typ av vibration i gittret där varje partikel svänger med samma frekvens. Detta är känt som det normala läget i klassisk mekanik. Detta är mycket användbart för att använda Fouriersatsen för att beräkna frekvenserna för godtyckliga gitterrörelser i termer av grundfrekvensen.
Vad är skillnaden mellan Phonon och Photon?
• En foton är en form av energi men fononen är ett oscillationssätt som förekommer i gitterstrukturer.
• En foton kan betraktas som en våg och en partikel, som är fysiskt observerbara enheter. En fonon är ett vibrationssätt som varken är en våg eller en partikel.
