Verschil tussen Photon en Quantum

Photon vs Quantum
 

Foton is een elementair deeltje. Quantum wordt beschouwd als een afzonderlijk pakket waarin energie is opgeslagen. Foton en quantum zijn twee zeer belangrijke concepten die in de moderne natuurkunde worden besproken. Deze concepten worden veel gebruikt in gebieden zoals kwantumfysica, quantumchemie, elektromagnetische theorie, optica, deeltjesfysica, enz. Deze concepten worden ook toegepast in veel echte wereldtoepassingen zoals LASER's, hoge resolutie microscopie, metingen van moleculaire afstanden, kwantumcryptografie, en fotochemie. Het is van vitaal belang om een ​​goed begrip te hebben van foton en quantum om op die gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat foton en quantum zijn, hun definities, toepassingen van foton en quantum, de overeenkomsten ertussen en uiteindelijk het verschil tussen foton en quantum.

Wat is een foton?

Foton is een elementair deeltje. Elementair deeltje is een deeltje dat geen substructuur heeft. Elementaire deeltjes zijn de bouwstenen van het universum waaruit alle andere deeltjes zijn gemaakt. Fotonen behoren tot de categorie van elementaire bosonen. Albert Einstein wordt beschouwd als de vader van het moderne concept van foton. Hij gebruikte dit concept om experimentele observaties te verklaren die niet pasten in het klassieke golfmodel van licht. Een foton is een deeltje met een nul-rustmassa, maar het heeft een relativistische massa. Het heeft ook geen elektrische lading. Fotonen rotten niet spontaan in de ruimte. Een foton beweegt met de snelheid van het licht in de ruimte. De energie van een foton wordt gegeven door E = hf, waarbij energie wordt aangeduid met E, de frequentie van het foton wordt aangegeven met f en de constante van Plank wordt aangegeven met h. Deze vergelijking wordt ook weergegeven in de vorm E = hc / λ, waarbij de snelheid van het licht wordt aangegeven met c en de golflengte wordt aangegeven met λ. Fotonen zoals alle andere quantumobjecten vertonen golfachtige en deeltjesachtige eigenschappen. Deze tweevoudige golfdeeltjesaard wordt golfdeeltjesdualiteit van een foton genoemd. Fotonen worden uitgezonden in veel natuurlijke processen, bijvoorbeeld wanneer een lading wordt versneld, tijdens een moleculaire, atomaire of nucleaire overgang naar een lager niveau, en wanneer een deeltje en het bijbehorende antideeltje in vernietiging zijn.

Wat is een Quantum?

De term quantum komt van het Latijnse 'quantus' voor 'hoeveel'. Een quantum wordt beschouwd als 'een discreet pakket' met daarin opgeslagen energie. Energie van materie is niet continu. Dat betekent dat de overdracht van elke hoeveelheid energie niet mogelijk is. Wetenschappers hebben ontdekt dat energie gekwantiseerd is en alleen kan worden overgedragen in discrete eenheden (of pakketten) van grootte hf. Elk van de pakketten energie wordt 'een quantum' genoemd. Een foton is bijvoorbeeld een enkel kwantum van licht. De meervoudige stem van het quantum wordt quanta genoemd. Het concept van kwantisering werd ontdekt door Max Plank. Hij gebruikte dit concept om de uitstraling van straling van verwarmde objecten, de zogenaamde zwarte lichaamsstraling, te verklaren.