Diferența dintre foton și Phonon

Foton vs Phonon
 

Phonon și foton sunt două cuvinte foarte apropiate, care pot fi confundate cu același lucru. Un foton este un pachet de energie, care este baza mecanicii cuantice. Un fonon este oscilația colectivă a mai multor atomi. Ambele concepte sunt foarte importante în fizică. Teoria fotonică este teoria fundamentală pe care se bazează majoritatea fizicii moderne. Phonon este, de asemenea, un concept important în studierea materialelor și oscilațiilor lor interne. În acest articol vom discuta despre fonon și foton, asemănările, definițiile, aplicațiile fononului și fotonului și, în final, diferența dintre foton și fonon.

Ce este Photon?

Fotonul este un subiect discutat în mecanica valurilor. În teoria cuantică, se observă că valurile au și proprietăți particulare. Teoria cuantică a luminii sugerează că lumina călătorește în fascicule de valuri. Fiecare dintre aceste pachete de valuri se comportă ca o particulă. Fotonul este particula valului. Este o cantitate fixă ​​de energie care depinde numai de frecvența undelor. Energia fotonului este dată de ecuația E = h f, unde E este energia fotonului, h este constanta Plank și f este frecvența undelor. Fotonii sunt considerați pachete de energie. Odată cu dezvoltarea relativității, sa descoperit că valurile au și o masă. Acest lucru se datorează faptului că valurile se comportă ca particule în interacțiunile cu materia. Cu toate acestea, masa de odihnă a unui foton este zero. Când un foton se mișcă cu viteza luminii, are o masă relativistă de E / C², unde E este energia fotonului și C este sămânța luminii într-un vid.

Ce este Phonon?

În materie condensată, cum ar fi solide și unele lichide, materialul prezintă comportamente elastice la nivel atomic. Legăturile dintre atomi și legăturile intermoleculare sunt elastice. Acest lucru face ca atomii și moleculele să oscileze. Excitarea colectivă într-un aranjament periodic, elastic de atomi sau molecule în materie condensată este cunoscută ca un fonon. Un set de astfel de particule oscilante sunt adesea denumite ca o cvasi-particulă. În mecanica cuantică, un electron care oscilează în interiorul unei legături este considerat ca un fantă cuantică unidimensională. Deoarece o cvasi-particulă este o colecție de astfel de electroni, ea poate fi considerată ca un sistem cuantic sau tridimensional cuantic. Un fonon este un tip special de vibrație în zăbrele în care fiecare particulă oscilează cu aceeași frecvență. Acest lucru este cunoscut ca modul normal în mecanica clasică. Acest lucru este foarte util în utilizarea teoremei Fourier pentru a calcula frecvențele mișcărilor arbitrare de zăbrele în termeni de frecvență fundamentală.