Foton protiv fonona
Fonon i foton su dvije vrlo bliske riječi, koje se mogu zamijeniti za istu stvar. Foton je paket energije, koji je osnova kvantne mehanike. Fonon je zajednička oscilacija nekoliko atoma. Oba su ova pojma vrlo važna u fizici. Teorija fotona temeljna je teorija o kojoj ovisi većina moderne fizike. Fononi su također važan koncept u proučavanju materijala i njihovih unutarnjih oscilacija. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su fononi i fotoni, njihovim sličnostima, njihovim definicijama, primjeni fonona i fotona i konačno o razlici između fotona i fonona.
Što je Photon?
Foton je tema o kojoj se raspravlja u valnoj mehanici. U kvantnoj teoriji primjećuje se da valovi također imaju svojstva čestica. Kvantna teorija svjetlosti sugerira da svjetlost putuje u snopovima valova. Svaki od ovih valnih paketa ponaša se kao čestica. Foton je čestica vala. To je fiksna količina energije koja ovisi samo o frekvenciji vala. Energija fotona dana je jednadžbom E=h f, gdje je E energija fotona, h Plankova konstanta, a f frekvencija vala. Fotoni se smatraju paketima energije. S razvojem teorije relativnosti otkriveno je 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 je sjeme svjetlosti u vakuumu.
Što je Phonon?
U kondenziranoj tvari kao što su čvrste tvari i neke tekućine, materijal pokazuje elastična ponašanja na atomskoj razini. Veze između atoma i međumolekulske veze su elastične. To uzrokuje osciliranje atoma i molekula. Kolektivna ekscitacija u periodičnom, elastičnom rasporedu atoma ili molekula u kondenziranoj tvari poznata je kao fonon. Skup takvih oscilirajućih čestica često se naziva kvazičesticama. U kvantnoj mehanici, elektron koji oscilira unutar veze smatra se jednodimenzionalnom kvantnom jamom. Budući da je kvazičestica skup takvih elektrona, može se smatrati dvodimenzionalnim ili trodimenzionalnim kvantnim sustavom. Fonon je posebna vrsta vibracije u rešetki gdje svaka čestica oscilira istom frekvencijom. Ovo je poznato kao normalni mod u klasičnoj mehanici. Ovo je vrlo korisno u korištenju Fourierovog teorema za izračunavanje frekvencija proizvoljnih gibanja rešetke u smislu osnovne frekvencije.
Koja je razlika između Phonona i Photona?
• Foton je oblik energije, ali fonon je način osciliranja koji se javlja u strukturama rešetke.
• Foton se može smatrati valom i česticom, koji su fizički vidljivi entiteti. Fonon je oblik vibracije, koji nije ni val ni čestica.
