Photon vs Phonon
Fononas ir fotonas yra du labai artimi žodžiai, kuriuos galima supainioti su tuo pačiu dalyku. Fotonas yra energijos paketas, kuris yra kvantinės mechanikos pagrindas. Fononas yra kolektyvinis kelių atomų svyravimas. Abi šios sąvokos yra labai svarbios fizikoje. Fotonų teorija yra pagrindinė teorija, nuo kurios priklauso didžioji dalis šiuolaikinės fizikos. Fononas taip pat yra svarbi sąvoka tiriant medžiagas ir jų vidinius svyravimus. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra fononas ir fotonas, jų panašumus, apibrėžimus, fonono ir fotono pritaikymą ir galiausiai skirtumą tarp fotono ir fonono.
Kas yra fotonas?
Fotonas yra tema, aptarta bangų mechanikoje. Kvantinėje teorijoje pastebima, kad bangos taip pat turi dalelių savybių. Kvantinė šviesos teorija rodo, kad šviesa sklinda bangų ryšuliais. Kiekvienas iš šių bangų paketų elgiasi kaip dalelė. Fotonas yra bangos dalelė. Tai fiksuotas energijos kiekis, priklausantis tik nuo bangos dažnio. Fotono energija suteikiama lygtimi E = hf, kur E yra fotono energija, h yra Planko konstanta ir f yra bangos dažnis. Fotonai laikomi energijos paketais. Vystantis reliatyvumui, buvo atrasta, kad bangos taip pat turi masę. Taip yra todėl, kad bangos sąveikaudamos su materija elgiasi kaip dalelės. Tačiau likusi fotono masė lygi nuliui. Kai fotonas juda šviesos greičiu, jis turi reliatyvistinę E / C masę2, kur E yra fotono energija, o C - šviesos sėkla vakuume.
Kas yra „Phonon“?
Kondensuotose medžiagose, tokiose kaip kietosios medžiagos ir kai kurie skysčiai, medžiaga elastiškai elgiasi atominiu lygiu. Ryšiai tarp atomų ir tarpmolekulinių ryšių yra elastingi. Dėl to atomai ir molekulės svyruoja. Kolektyvinis sužadinimas periodiniu, elastingu atomų ar molekulių išsidėstymu kondensuotoje medžiagoje yra žinomas kaip fononas. Tokių svyruojančių dalelių rinkinys dažnai vadinamas kvazi dalele. Kvantinėje mechanikoje jungties viduje svyruojantis elektronas laikomas vienmatiu kvantiniu šuliniu. Kadangi kvazi dalelė yra tokių elektronų rinkinys, ją galima laikyti dvimatėmis arba trimatėmis kvantinėmis sistemomis. Fononas yra speciali virpesių rūšis gardelėje, kurioje kiekviena dalelė svyruoja tuo pačiu dažniu. Tai vadinama įprastu režimu klasikinėje mechanikoje. Tai labai naudinga naudojant Furjė teoremą savavališkų grotelių judesių dažniams apskaičiuoti pagal pagrindinį dažnį.
Kuo skiriasi „Phonon“ir „Photon“?
• Fotonas yra energijos forma, tačiau fononas yra virpesių būdas, kuris vyksta grotelių struktūrose.
• Fotoną galima laikyti banga ir dalele, kurios yra fiziškai stebimos esybės. Fononas yra vibracijos būdas, kuris nėra nei banga, nei dalelė.
