Skirtumas tarp fotono ir fonono

„Photon vs Phonon“
 

Fononas ir fotonas yra du labai artimi žodžiai, kuriuos galima klaidinti 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 dauguma šiuolaikinės fizikos. Fononas taip pat yra svarbi sąvoka tiriant medžiagas ir jų vidinius virpesius. 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, nagrinėjama bangų mechanikoje. Kvantinėje teorijoje pastebima, kad bangos taip pat turi dalelių savybes. Kvantinė šviesos teorija rodo, kad šviesa sklinda bangų pluoštuose. Kiekvienas iš šių bangų paketų elgiasi kaip dalelė. Fotonas yra bangos dalelė. Tai fiksuotas energijos kiekis, priklausantis tik nuo bangos dažnio. Fotono energija gaunama iš lygties E = h f, kur E yra fotono energija, h yra Planko konstanta, o f - bangos dažnis. Fotonai laikomi energijos paketais. Tobulinant reliatyvumą, buvo nustatyta, 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, jo santykinė masė yra E / C², kur E yra fotono energija, o C - šviesos sėkla vakuume.

Kas yra Phononas?

Kondensuotose medžiagose, tokiose kaip kietos medžiagos ir kai kurie skysčiai, medžiaga veikia elastingumą atominiame lygmenyje. Ryšiai tarp atomų ir tarpmolekulinių jungčių yra elastingi. Tai sukelia atomų ir molekulių svyravimus. Kolektyvinis sužadinimas periodiškai, elastingai atomų ar molekulių išdėstymas kondensuotoje medžiagoje yra žinomas kaip fononas. Tokių svyruojančių dalelių rinkinys dažnai vadinamas kvazi dalelėmis. Kvantinėje mechanikoje elektronas, svyruojantis jungties viduje, laikomas vienmatės kvantinės duobės pavidalu. Kadangi kvazi dalelė yra tokių elektronų kolekcija, ji gali būti laikoma dvimatėmis arba trimatėmis kvantinėmis sistemomis. Fononas yra ypatingas vibracijos tipas tinklelyje, kuriame kiekviena dalelė virpa tuo pačiu dažniu. Klasikinėje mechanikoje tai vadinama įprastu režimu. Tai labai naudinga naudojant Furjė teoremą savavališkų grotelių judesių dažniui apskaičiuoti pagal pagrindinį dažnį..