Разлика между Фотон и Фонон

Фотон срещу Фонон
 

Фонон и фотон са две много близки думи, които могат да бъдат сбъркани за едно и също нещо. Фотонът е пакет от енергия, който е основата на квантовата механика. Фонон е колективното колебание на няколко атома. И двете понятия са много важни във физиката. Фотонната теория е основната теория, от която зависи голяма част от съвременната физика. Фононът също е важна концепция при изучаването на материалите и техните вътрешни трептения. В тази статия ще обсъдим какво са фонон и фотон, техните прилики, дефиниции, приложения на фонон и фотон и накрая разликата между фотон и фонон.

Какво е Фотон?

Фотонът е тема, обсъждана във вълновата механика. В квантовата теория се наблюдава, че вълните имат и свойства на частиците. Квантовата теория на светлината предполага, че светлината пътува в снопове вълни. Всеки от тези вълнови пакети се държи като частица. Фотонът е частицата на вълната. Това е фиксирано количество енергия в зависимост само от честотата на вълната. Енергията на фотона се дава от уравнението E = h f, където E е енергията на фотона, h е константата на Планк и f е честотата на вълната. Фотоните се считат за пакети енергия. С развитието на относителността беше открито, че вълните също имат маса. Това е така, защото вълните се държат като частици при взаимодействия с материята. Остатъчната маса на фотона обаче е нула. Когато фотонът се движи със скоростта на светлината, той има релативистка маса E / C², където Е е енергията на фотона и С е семето на светлината във вакуум.

Какво е Phonon?

В кондензираната материя като твърди частици и някои течности материалът показва еластично поведение на атомно ниво. Връзките между атомите и междумолекулните връзки са еластични. Това причинява атомите и молекулите да се колебаят. Колективното възбуждане при периодично еластично подреждане на атоми или молекули в кондензираната материя са известни като фонон. Набор от такива осцилиращи частици често се наричат ​​квазичастици. В квантовата механика електрон, колебаещ се във връзка, се счита за едноизмерен квантов кладенец. Тъй като квазичастицата е съвкупност от такива електрони, тя може да се разглежда като двуизмерна или триизмерна квантова система. Фононът е специален вид вибрация в решетката, при която всяка частица се колебае с една и съща честота. Това е известно като нормален режим в класическата механика. Това е много полезно при използване на теоремата на Фурие за изчисляване на честотите на произволни движения на решетката по отношение на основната честота.