Unterschied zwischen Photon und Phonon

Photon gegen Phonon
 

Phonon und Photon sind zwei sehr nahe Wörter, die mit dem gleichen verwechselt werden können. Ein Photon ist ein Energiepaket, das die Basis der Quantenmechanik darstellt. Ein Phonon ist die kollektive Schwingung mehrerer Atome. Beide Konzepte sind in der Physik sehr wichtig. Die Theorie der Photonen ist die zugrundeliegende Theorie, auf die der Großteil der modernen Physik angewiesen ist. Phonon ist auch ein wichtiges Konzept für das Studium von Materialien und ihren inneren Schwingungen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Phonon und Photon sind, ihre Ähnlichkeiten, ihre Definitionen, Anwendungen von Phonon und Photon und schließlich den Unterschied zwischen Photon und Phonon.

Was ist Photon??

Photon ist ein Thema der Wellenmechanik. In der Quantentheorie wird beobachtet, dass Wellen auch Partikeleigenschaften haben. Die Quantentheorie von Licht legt nahe, dass Licht in Wellenbündeln wandert. Jedes dieser Wellenpakete verhält sich wie ein Partikel. Das Photon ist das Teilchen der Welle. Es ist eine feste Energiemenge, die nur von der Frequenz der Welle abhängt. Die Energie des Photons ist durch die Gleichung E = h f gegeben, wobei E die Energie des Photons ist, h die Plankonstante ist und f die Frequenz der Welle ist. Photonen werden als Energiepakete betrachtet. Mit der Entwicklung der Relativitätstheorie wurde entdeckt, dass Wellen auch eine Masse haben. Dies liegt daran, dass Wellen sich bei Wechselwirkungen mit Materie als Partikel verhalten. Die Ruhemasse eines Photons ist jedoch Null. Wenn sich ein Photon mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, hat es eine relativistische Masse von E / C², Wobei E die Energie des Photons und C der Lichtkeim im Vakuum ist.

Was ist Phonon??

In kondensierter Materie wie Feststoffen und einigen Flüssigkeiten zeigt das Material ein elastisches Verhalten auf atomarer Ebene. Die Bindungen zwischen Atomen und intermolekularen Bindungen sind elastisch. Dadurch schwingen die Atome und Moleküle. Die kollektive Erregung in einer periodischen, elastischen Anordnung von Atomen oder Molekülen in kondensierter Materie wird als Phonon bezeichnet. Ein Satz solcher oszillierenden Teilchen wird oft als Quasi-Teilchen bezeichnet. In der Quantenmechanik wird ein innerhalb einer Bindung oszillierendes Elektron als eindimensionaler Quantentopf betrachtet. Da ein Quasiteilchen eine Sammlung solcher Elektronen ist, kann es als zweidimensionales oder dreidimensionales Quantensystem betrachtet werden. Ein Phonon ist eine spezielle Art von Schwingung im Gitter, bei der jedes Teilchen mit der gleichen Frequenz schwingt. Dies ist in der klassischen Mechanik als normaler Modus bekannt. Dies ist sehr nützlich, wenn Sie den Fourier-Theorem verwenden, um die Frequenzen beliebiger Gitterbewegungen in Bezug auf die Grundfrequenz zu berechnen.