Rozdíl mezi Phononem a Phononem

Photon vs Phonon
 

Phonon a photon jsou dvě velmi blízká slova, která lze zaměnit za stejnou věc. Foton je paket energie, který je základem kvantové mechaniky. Phonon je kolektivní oscilace několika atomů. Oba tyto pojmy jsou ve fyzice velmi důležité. Teorie fotonů je základní teorií, na které je závislá většina moderní fyziky. Phonon je také důležitým konceptem při studiu materiálů a jejich vnitřních oscilací. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou fonony a fotony, jejich podobnosti, jejich definice, aplikace fononů a fotonů a nakonec rozdíl mezi fotony a fonony.

Co je Photon?

Photon je téma diskutované ve vlnové mechanice. V kvantové teorii je pozorováno, že vlny mají také vlastnosti částic. Kvantová teorie světla naznačuje, že světlo putuje ve svazcích vln. Každý z těchto vlnových paketů se chová jako částice. Foton je částice vlny. Jedná se o pevné množství energie závislé pouze na frekvenci vlny. Energie fotonu je dána rovnicí E = h f, kde E je energie fotonu, h je Plankova konstanta a f je frekvence vlny. Fotony jsou považovány za pakety energie. S vývojem relativity bylo objeveno, že vlny mají také masu. Je to proto, že vlny se chovají jako částice při interakcích s hmotou. Zbytková hmotnost fotonu je však nulová. Když se foton pohybuje rychlostí světla, má relativistickou hmotnost E / C², kde E je energie fotonu a C je semeno světla ve vakuu.

Co je Phonon?

U kondenzovaných látek, jako jsou pevné látky a některé kapaliny, vykazuje materiál elastické chování v atomové úrovni. Vazby mezi atomy a intermolekulární vazby jsou elastické. To způsobuje oscilaci atomů a molekul. Skupinová excitace v periodickém, elastickém uspořádání atomů nebo molekul v kondenzované hmotě je známa jako fonon. Soubor takových oscilačních částic je často označován jako kvazičástice. V kvantové mechanice je elektron oscilující uvnitř svazku považován za jednorozměrnou kvantovou studnu. Protože kvazičástice je sbírka takových elektronů, lze ji považovat za dvourozměrný nebo trojrozměrný kvantový systém. Phonon je speciální typ vibrací v mřížce, kde každá částice osciluje se stejnou frekvencí. Toto je známé jako normální režim v klasické mechanice. To je velmi užitečné při použití Fourierovy věty pro výpočet frekvencí libovolných mřížkových pohybů z hlediska základní frekvence.