Photon vs Phonon
Fonó i fotó són dues paraules molt properes, que es poden confondre amb el mateix. Un fotó és un paquet d'energia, que és la base de la mecànica quàntica. Un fonó és l'oscil·lació col·lectiva de diversos àtoms. Tots dos conceptes són molt importants en física. La teoria dels fotons és la teoria subjacent de la qual depèn la major part de la física moderna. Phonon també és un concepte important en l'estudi dels materials i les seves oscil·lacions internes. En aquest article, parlarem de què són fonó i fotó, les seves similituds, les seves definicions, aplicacions de fonó i fotó i, finalment, la diferència entre fotó i fonó.
Què és Photon?
Photon és un tema tractat a la mecànica ondulatòria. En la teoria quàntica, s'observa que les ones també tenen propietats de partícules. La teoria quàntica de la llum suggereix que la llum viatja en feixos d'ones. Cadascun d'aquests paquets d'ones es comporta com una partícula. El fotó és la partícula de l'ona. És una quantitat d'energia fixa que depèn només de la freqüència de l'ona. L'energia del fotó ve donada per l'equació E=h f, on E és l'energia del fotó, h és la constant de Plank i f és la freqüència de l'ona. Els fotons es consideren paquets d'energia. Amb el desenvolupament de la relativitat, es va descobrir que les ones també tenen massa. Això es deu al fet que 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 llavor de la llum en el buit.
Què és Phonon?
En la matèria condensada com els sòlids i alguns líquids, el material mostra comportaments elàstics a nivell atòmic. Els enllaços entre àtoms i enllaços intermoleculars són elàstics. Això fa que els àtoms i les molècules oscil·lin. L'excitació col·lectiva en una disposició periòdica i elàstica d'àtoms o molècules en matèria condensada es coneix com a fonó. Un conjunt d'aquestes partícules oscil·lants sovint s'anomena quasi partícula. En mecànica quàntica, un electró que oscil·la dins d'un enllaç es considera un pou quàntic unidimensional. Com que una quasi-partícula és una col·lecció d'aquests electrons, es pot considerar com un sistema quàntic bidimensional o tridimensional. Un fonó és un tipus especial de vibració a la xarxa on cada partícula oscil·la amb la mateixa freqüència. Això es coneix com el mode normal en mecànica clàssica. Això és molt útil per utilitzar el teorema de Fourier per calcular les freqüències dels moviments arbitraris de la gelosia en termes de la freqüència fonamental.
Quina diferència hi ha entre Phonon i Photon?
• Un fotó és una forma d'energia, però el fonó és un mode d'oscil·lació que es produeix a les estructures de gelosia.
• Un fotó es pot considerar com una ona i una partícula, que són entitats físicament observables. Un fonó és un mode de vibració, que no és ni una ona ni una partícula.
