La diferència clau entre fotó i electró és que el fotó és un paquet d'energia mentre que l'electró és una massa.
Un electró és una partícula subatòmica que juga un paper vital en gairebé tot. El fotó és un paquet conceptual d'energia, que és molt important en mecànica quàntica. L'electró i el fotó són dos conceptes que es van desenvolupar molt amb el desenvolupament de la mecànica quàntica. És vital tenir una comprensió adequada d'aquests conceptes, per entendre correctament el camp de la mecànica quàntica, la mecànica clàssica i els camps relacionats.
Què és Photon?
Photon és un tema que discutim a la mecànica ondulatòria. En teoria quàntica, podem observar que les ones també tenen propietats de partícules. El fotó és la partícula de l'ona. És una quantitat d'energia fixa que depèn només de la freqüència de l'ona. Podem donar l'energia del fotó mitjançant l'equació E=hf, on E és l'energia del fotó, h és la constant de Plank i f és la freqüència de l'ona.
Figura 01: moviment d'un fotó com a radiació electromagnètica
Podem considerar els fotons com a paquets d'energia. Amb el desenvolupament de la relativitat, els científics van descobrir que les ones també tenen massa. És perquè les ones es comporten com a partícules en les interaccions amb la matèria. Tanmateix, la massa en repòs d'un fotó és zero. Quan un fotó es mou amb la velocitat de la llum, té una massa relativista de E/C2, on E és l'energia del fotó i C és la velocitat de la llum en el buit.
Què és Electron?
Un àtom consta d'un nucli que té una càrrega positiva i conté gairebé tota la massa i els electrons que orbiten al voltant del nucli. Aquests electrons tenen una càrrega negativa i contenen una quantitat molt petita de massa en comparació amb el nucli. Un electró té una massa en repòs de 9,11 x 10-31 quilograms.
L'electró cau a la família de les partícules subatòmiques dels fermions. A més, tenen valors mig enters com a espín. L'espín és una propietat que descriu el moment angular de l'electró. La teoria clàssica de l'electró descrivia l'electró com una partícula que orbita al voltant del nucli. Tanmateix, amb el desenvolupament de la mecànica quàntica, podem veure que l'electró també es pot comportar com una ona.
Figura 02: electró (en vermell) i nucli atòmic (en blau) en un àtom d'hidrogen
A més, l'electró té nivells d'energia específics. Ara, podem definir l'òrbita de l'electró com la funció de probabilitat de trobar l'electró al voltant del nucli. Els científics conclouen que l'electró es comporta com una ona i una partícula. Quan considerem un electró que viatja, algunes de les propietats de l'ona esdevenen més importants que les propietats de la partícula. Quan considerem les interaccions, les propietats de les partícules són més destacades que les propietats de les ones. L'electró té una càrrega de – 1,602 x 10-19 C. És la quantitat de càrrega més petita que pot obtenir un sistema. A més, totes les altres càrregues són multiplicacions de la càrrega unitària de l'electró.
Quina diferència hi ha entre el fotó i l'electró?
El fotó és un tipus de partícula elemental que actua com a portadora d'energia, però l'electró és una partícula subatòmica que es troba en tots els àtoms. La diferència clau entre fotó i electró és que el fotó és un paquet d'energia mentre que l'electró és una massa. A més, el fotó no té massa en repòs, però un electró té una massa en repòs. Com a altra diferència significativa entre fotó i electró, el fotó pot anar a la velocitat de la llum, però per a un electró, teòricament és impossible obtenir la velocitat de la llum.
A més, una altra diferència entre el fotó i l'electró és que el fotó mostra més propietats d'ona mentre que l'electró mostra més propietats de partícules. A continuació es mostra una infografia sobre la diferència entre fotó i electró.
Resum: fotó vs electró
El fotó és una partícula elemental i la podem descriure com un paquet d'energia mentre que l'electró és una partícula subatòmica amb massa. Per tant, podem dir que la diferència clau entre fotó i electró és que el fotó és un paquet d'energia mentre que l'electró és una massa.
