Verschil tussen Photon en Phonon

Photon versus Phonon
 

Phonon en foton zijn twee zeer nauwe woorden, die voor hetzelfde kunnen worden aangezien. Een foton is een energiepakket, dat de basis is van de kwantummechanica. Een fonon is de collectieve oscillatie van verschillende atomen. Beide concepten zijn erg belangrijk in de natuurkunde. Fotonentheorie is de onderliggende theorie dat het grootste deel van de moderne fysica afhankelijk is van. Phonon is ook een belangrijk concept bij het bestuderen van materialen en hun interne oscillaties. In dit artikel gaan we bespreken wat fonon en foton zijn, hun overeenkomsten, hun definities, toepassingen van fonon en foton en tenslotte het verschil tussen foton en fonon.

Wat is Photon?

Photon is een onderwerp dat in de golfmechanica wordt besproken. In de kwantumtheorie wordt waargenomen dat golven ook deeltjeseigenschappen hebben. De kwantumtheorie van licht suggereert dat het licht in bundels golven reist. Elk van deze golfpakketten gedraagt ​​zich als een deeltje. Het foton is het deeltje van de golf. Het is een vaste hoeveelheid energie die alleen afhankelijk is van de frequentie van de golf. De energie van het foton wordt gegeven door de vergelijking E = h f, waarbij E de energie van het foton is, h de Plank-constante is en f de frequentie van de golf is. Fotonen worden beschouwd als pakketten van energie. Met de ontwikkeling van de relativiteitstheorie werd ontdekt dat golven ook een massa hebben. Dit komt omdat golven zich gedragen als deeltjes op interacties met materie. De restmassa van een foton is echter nul. Wanneer een foton met de snelheid van het licht beweegt, heeft het een relativistische massa van E / C², waarin E de energie van het foton is en C het zaad van licht in een vacuüm.

Wat is Phonon?

In gecondenseerde materie zoals vaste stoffen en sommige vloeistoffen vertoont het materiaal elastisch gedrag op atomair niveau. De bindingen tussen atomen en intermoleculaire bindingen zijn elastisch. Dit zorgt ervoor dat de atomen en moleculen oscilleren. De collectieve excitatie in een periodieke, elastische opstelling van atomen of moleculen in gecondenseerde materie staat bekend als een fonon. Een reeks van dergelijke oscillerende deeltjes wordt vaak aangeduid als een quasi-deeltje. In de kwantummechanica wordt een binnen een binding oscillerend elektron beschouwd als een eendimensionale kwantumbron. Omdat een quasi-deeltje een verzameling van dergelijke elektronen is, kan het worden beschouwd als een tweedimensionaal of driedimensionaal kwantumsysteem. Een fonon is een speciaal soort trilling in het rooster waarin elk deeltje met dezelfde frequentie oscilleert. Dit staat bekend als de normale modus in de klassieke mechanica. Dit is erg handig bij het gebruik van de Fourier-stelling om de frequenties van willekeurige roosterbewegingen te berekenen in termen van de grondfrequentie.