Erinevus footoni ja fononi vahel

Photon vs Phonon
 

Fonon ja footon on kaks väga lähedast sõna, milles võib eksida sama asja. Foton on energiapakett, mis on kvantmehaanika alus. Fonoon on mitme aatomi kollektiivne võnkumine. Mõlemad mõisted on füüsikas väga olulised. Fotoniteooria on aluseks olev teooria, millest sõltub suurem osa kaasaegsest füüsikast. Phonon on oluline mõte ka materjalide ja nende sisemiste võnkumiste uurimisel. Selles artiklis räägime, mis on footon ja footon, nende sarnasused, määratlused, fononi ja footoni rakendused ning lõpuks footoni ja footoni erinevus.

Mis on foton?

Foton on lainemehaanikas käsitletav teema. Kvantteoorias täheldatakse, et ka lainetel on osakeste omadused. Valguse kvantteooria viitab sellele, et valgus liigub lainete kimpudena. Kõik need lainepaketid käituvad osakestena. Foton on laine osake. See on fikseeritud energiakogus, mis sõltub ainult laine sagedusest. Footoni energia saadakse võrrandist E = h f, kus E on footoni energia, h on plaani konstant ja f on laine sagedus. Footoneid peetakse energiapakkideks. Relatiivsustegevuse arendamisega avastati, et ka lainetel on mass. Selle põhjuseks on asjaolu, et lained käituvad ainetega kokkupuutel osakestena. Kuid footoni ülejäänud mass on null. Kui footon liigub valguse kiirusega, on sellel relativistlik mass E / C², kus E on footoni energia ja C on valguse seeme vaakumis.

Mis on Phonon?

Kondenseerunud ainetes, nagu tahked ained ja mõned vedelikud, on materjal aatomitasemel elastne. Aatomite ja molekulidevaheliste sidemete sidemed on elastsed. See põhjustab aatomite ja molekulide võnkumist. Kondenseerunud aatomite või molekulide perioodilise ja elastse paigutuse kollektiivset erutust tuntakse foonina. Selliste võnkuvate osakeste komplekti nimetatakse sageli kvaasiosakesteks. Kvantmehaanikas peetakse sideme sees võnkuvat elektronit ühemõõtmeliseks kvantkaevu. Kuna kvaasiosake on selliste elektronide kogum, võib seda käsitleda kahemõõtmelise või kolmemõõtmelise kvantsüsteemina. Fonoon on võre erivibratsiooni tüüp, kus iga osake võngub sama sagedusega. Seda nimetatakse klassikalises mehaanikas tavaliseks režiimiks. See on väga kasulik Fourieri teoreemi kasutamisel meelevaldsete võreliikumiste sageduste arvutamiseks põhisageduse osas.