Ključna razlika između fotona i elektrona je u tome što je foton paket energije dok je elektron masa.
Elektron je subatomska čestica koja igra vitalnu ulogu u gotovo svemu. Foton je konceptualni paket energije, koji je vrlo važan u kvantnoj mehanici. Elektron i foton su dva pojma koja su se jako razvila razvojem kvantne mehanike. Od vitalne je važnosti pravilno razumjeti ove koncepte, kako bi se ispravno razumjelo područje kvantne mehanike, klasične mehanike i srodnih područja.
Što je Photon?
Foton je tema o kojoj raspravljamo u valnoj mehanici. U kvantnoj teoriji možemo primijetiti da valovi također imaju svojstva čestica. Foton je čestica vala. To je fiksna količina energije koja ovisi samo o frekvenciji vala. Energiju fotona možemo dati jednadžbom E=hf, gdje je E energija fotona, h Plankova konstanta, a f frekvencija vala.
Slika 01: Kretanje fotona kao elektromagnetskog zračenja
Fotone možemo smatrati paketima energije. S razvojem teorije relativnosti znanstvenici su otkrili da i valovi imaju masu. To je zato što se valovi u interakciji s materijom ponašaju kao čestice. Međutim, masa mirovanja fotona je nula. Kada se foton kreće brzinom svjetlosti, ima relativističku masu E/C2, gdje je E energija fotona, a C brzina svjetlosti u vakuumu.
Što je Electron?
Atom se sastoji od jezgre koja ima pozitivan naboj i sadrži gotovo svu masu i elektrone koji kruže oko jezgre. Ovi elektroni imaju negativan naboj i sadrže vrlo malu količinu mase u usporedbi s jezgrom. Elektron ima masu mirovanja od 9,11 x 10-31 kilograma.
Elektron spada u obitelj subatomskih čestica fermiona. Štoviše, imaju polucijele vrijednosti kao spin. Spin je svojstvo koje opisuje kutnu količinu gibanja elektrona. Klasična teorija elektrona opisala je elektron kao česticu koja kruži oko jezgre. Međutim, s razvojem kvantne mehanike, možemo vidjeti da se elektron također može ponašati kao val.
Slika 02: Elektron (crveno) i atomska jezgra (plavo) u atomu vodika
Nadalje, elektron ima specifične energetske razine. Sada možemo definirati orbitu elektrona kao funkciju vjerojatnosti pronalaska elektrona oko jezgre. Znanstvenici zaključuju da se elektron ponaša i kao val i kao čestica. Kada uzmemo u obzir putujući elektron, neka valna svojstva postaju istaknutija od svojstava čestica. Kada razmatramo interakcije, svojstva čestica su istaknutija od svojstava valova. Elektron ima naboj od – 1,602 x 10-19 C. To je najmanji iznos naboja koji bilo koji sustav može dobiti. Štoviše, svi ostali naboji umnožaci su jediničnog naboja elektrona.
Koja je razlika između fotona i elektrona?
Foton je vrsta elementarne čestice koja djeluje kao prijenosnik energije, ali elektron je subatomska čestica koja se pojavljuje u svim atomima. Ključna razlika između fotona i elektrona je u tome što je foton paket energije dok je elektron masa. Štoviše, foton nema masu mirovanja, ali elektron ima masu mirovanja. Kao još jedna značajna razlika između fotona i elektrona, foton može ići brzinom svjetlosti, ali za elektron je teoretski nemoguće postići brzinu svjetlosti.
Štoviše, daljnja razlika između fotona i elektrona je u tome što foton pokazuje više valnih svojstava dok elektron pokazuje više svojstava čestica. Ispod je infografika o razlici između fotona i elektrona.
Sažetak – Foton protiv elektrona
Foton je elementarna čestica i možemo ga opisati kao paket energije dok je elektron subatomska čestica koja ima masu. Stoga možemo reći da je ključna razlika između fotona i elektrona u tome što je foton paket energije dok je elektron masa.
