Фотон срещу Фонон
Фонон и фотон са две много близки думи, които могат да бъдат сбъркани с едно и също нещо. Фотонът е пакет от енергия, който е в основата на квантовата механика. Фононът е колективното трептене на няколко атома. И двете понятия са много важни във физиката. Фотонната теория е основната теория, от която зависи по-голямата част от съвременната физика. Фононът също е важна концепция при изучаването на материалите и техните вътрешни трептения. В тази статия ще обсъдим какво представляват фонон и фотон, техните прилики, техните дефиниции, приложения на фонон и фотон и накрая разликата между фотон и фонон.
Какво е Photon?
Фотонът е тема, обсъждана във вълновата механика. В квантовата теория се наблюдава, че вълните също имат свойства на частиците. Квантовата теория за светлината предполага, че светлината се разпространява в снопове от вълни. Всеки от тези вълнови пакети се държи като частица. Фотонът е частицата на вълната. Това е фиксирано количество енергия, което зависи 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 разглеждат като пакети от енергия. С развитието на теорията на относителността беше открито, че вълните също имат маса. Това е така, защото вълните се държат като частици при взаимодействие с материята. Масата на покой на фотона обаче е нула. Когато фотон се движи със скоростта на светлината, той има релативистична маса E/C2, където E е енергията на фотона, а C е семето на светлината във вакуум.
Какво е Phonon?
В кондензирана материя като твърди вещества и някои течности, материалът показва еластично поведение на атомно ниво. Връзките между атомите и междумолекулните връзки са еластични. Това кара атомите и молекулите да трептят. Колективното възбуждане в периодична, еластична подредба на атоми или молекули в кондензирана материя е известно като фонон. Набор от такива осцилиращи частици често се наричат квазичастици. В квантовата механика електронът, който осцилира във връзка, се разглежда като едномерна квантова яма. Тъй като квазичастицата е колекция от такива електрони, тя може да се разглежда като двуизмерна или триизмерна квантова система. Фононът е специален вид вибрация в решетката, където всяка частица осцилира с еднаква честота. Това е известно като нормален режим в класическата механика. Това е много полезно при използването на теоремата на Фурие за изчисляване на честотите на произволни движения на решетката по отношение на основната честота.
Каква е разликата между Phonon и Photon?
• Фотонът е форма на енергия, но фононът е начин на трептене, който възниква в решетъчни структури.
• Фотонът може да се разглежда като вълна и частица, които са физически наблюдаеми единици. Фононът е форма на вибрация, която не е нито вълна, нито частица.
