Photon vs Phonon
Phonon og foton er to veldig nære ord, som kan forveksles med det samme. Et foton er en energipakke, som er grunnlaget for kvantemekanikk. En fonon er den kollektive oscillasjonen av flere atomer. Begge disse konseptene er svært viktige i fysikk. Fotonteori er den underliggende teorien som det meste av moderne fysikk er avhengig av. Phonon er også et viktig konsept for å studere materialer og deres indre svingninger. I denne artikkelen skal vi diskutere hva fonon og foton er, deres likheter, deres definisjoner, anvendelser av fonon og foton og til slutt forskjellen mellom foton og fonon.
Hva er Photon?
Foto er et tema som diskuteres i bølgemekanikk. I kvanteteorien er det observert at bølger også har partikkelegenskaper. Kvanteteorien om lys antyder at lys beveger seg i bunter av bølger. Hver av disse bølgepakkene oppfører seg som en partikkel. Fotonet er partikkelen til bølgen. Det er en fast mengde energi som kun avhenger av frekvensen til bølgen. Energien til fotonet er gitt av ligningen E=h f, hvor E er energien til fotonet, h er Plankekonstanten og f er frekvensen til bølgen. Fotoner betraktes som energipakker. Med utviklingen av relativitetsteorien ble det oppdaget at bølger også har en masse. Dette er fordi bølger oppfører seg som partikler på interaksjoner med materie. Imidlertid er hvilemassen til et foton null. Når et foton beveger seg med lysets hastighet, har det en relativistisk masse på E/C2, der E er energien til fotonet og C er frøet til lys i et vakuum.
Hva er Phonon?
I kondensert materiale som faste stoffer og noen væsker, viser materialet elastisk oppførsel på atomnivå. Bindingene mellom atomer og intermolekylære bindinger er elastiske. Dette får atomene og molekylene til å oscillere. Den kollektive eksitasjonen i et periodisk, elastisk arrangement av atomer eller molekyler i kondensert materie er kjent som en fonon. Et sett med slike oscillerende partikler blir ofte referert til som en kvasipartikkel. I kvantemekanikk anses et elektron som oscillerer inne i en binding som en endimensjonal kvantebrønn. Siden en kvasipartikkel er en samling av slike elektroner, kan den betraktes som et todimensjon alt eller tredimensjon alt kvantesystem. En fonon er en spesiell type vibrasjon i gitteret der hver partikkel svinger med samme frekvens. Dette er kjent som normalmodus i klassisk mekanikk. Dette er veldig nyttig for å bruke Fourier-teoremet for å beregne frekvensene til vilkårlige gitterbevegelser når det gjelder grunnfrekvensen.
Hva er forskjellen mellom Phonon og Photon?
• Et foton er en form for energi, men fononen er en oscillasjonsmodus som forekommer i gitterstrukturer.
• Et foton kan betraktes som en bølge og en partikkel, som er fysisk observerbare enheter. En fonon er en vibrasjonsmodus, som verken er en bølge eller en partikkel.
