Photon vs Phonon
Foonon ja footon on kaks väga lähedast sõna, mida võib ekslikult pidada samaks. Footon on energiapakett, mis on kvantmehaanika alus. Fonon on mitme aatomi kollektiivne võnkumine. Mõlemad mõisted on füüsikas väga olulised. Footoniteooria on aluseks olev teooria, millest sõltub enamik kaasaegsest füüsikast. Phonon on oluline mõiste ka materjalide ja nende sisemiste võnkumiste uurimisel. Selles artiklis arutleme, mis on foonon ja footon, nende sarnasused, nende määratlused, foononi ja footoni rakendused ning lõpuks footoni ja foononi erinevus.
Mis on Photon?
Photon on teema, mida arutatakse lainemehaanikas. Kvantteoorias täheldatakse, et lainetel on ka osakeste omadused. Valguse kvantteooria viitab sellele, et valgus liigub lainepakkidena. Kõik need lainepaketid käituvad osakestena. Footon on laine osake. See on kindel energiahulk, mis sõltub ainult laine sagedusest. Footoni energia annab võrrand E = hf, kus E on footoni energia, h on plangi konstant ja f on laine sagedus. Footoneid peetakse energiapakettideks. Relatiivsusteooria arenguga avastati, et lainetel on ka mass. Selle põhjuseks on asjaolu, et lained käituvad ainega toimides osakestena. Kuid footoni ülejäänud mass on null. Kui footon liigub valguskiirusega, on sellel relativistlik mass E / C2, kus E on footoni energia ja C on valguseeme vaakumis.
Mis on Phonon?
Kondenseeritud ainetes, nagu tahked ained ja mõned vedelikud, näitab materjal aatomi tasandil elastset käitumist. Aatomite ja molekulidevaheliste sidemete sidemed on elastsed. See põhjustab aatomite ja molekulide võnkumist. Kondenseeritud ainete kollektiivset ergastust aatomite või molekulide perioodilises, elastses paigutuses nimetatakse foononiks. Selliste võnkuvate osakeste komplekti nimetatakse sageli kvaasiosakesteks. Kvantmehaanikas peetakse sideme sees võnkuvat elektroni ühemõõtmeliseks kvantkaevuks. Kuna kvaasiosake on selliste elektronide kogum, võib seda pidada kahemõõtmeliseks või kolmemõõtmeliseks kvantsüsteemiks. Fonon on võre eriline vibratsioonitüüp, kus iga osake võngub sama sagedusega. Seda nimetatakse klassikalises mehaanikas tavaliseks režiimiks. See on väga kasulik Fourieri teoreemi kasutamisel meelevaldsete võre liikumiste sageduste arvutamiseks põhisageduse osas.
Mis vahe on Phononil ja Photonil?
• footon on energia vorm, kuid foonon on võre struktuur, mis esineb võre struktuurides.
• footonit võib pidada laineks ja osakeseks, mis on füüsiliselt jälgitavad üksused. Fonon on vibratsioonirežiim, mis pole ei laine ega osake.
