Διαφορά μεταξύ φωτονίων και ηλεκτρονίων

Φωτονίου εναντίον ηλεκτρονίου

Ένα ηλεκτρόνιο είναι ένα υποατομικό σωματίδιο που παίζει ζωτικό ρόλο σχεδόν σε όλα. Το φωτόνιο είναι ένα εννοιολογικό πακέτο ενέργειας, το οποίο είναι πολύ σημαντικό στην κβαντική μηχανική. Το ηλεκτρόνιο και το φωτόνιο είναι δύο έννοιες που αναπτύχθηκαν σε μεγάλο βαθμό με την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής. Είναι σημαντικό να έχουμε μια σωστή κατανόηση σε αυτές τις έννοιες, προκειμένου να κατανοήσουμε σωστά το πεδίο της κβαντομηχανικής, της κλασσικής μηχανικής και των σχετικών πεδίων. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι τα ηλεκτρόνια και τα φωτόνια, οι ορισμοί τους, οι ομοιότητες και τέλος οι διαφορές μεταξύ ηλεκτρονίων και φωτονίων.

Ηλεκτρον

Ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα που είναι θετικά φορτισμένος και περιέχει σχεδόν όλη τη μάζα και τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα. Αυτά τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και περιέχουν πολύ μικρή ποσότητα μάζας σε σύγκριση με τον πυρήνα. Ένα ηλεκτρόνιο έχει μάζα ανάπαυσης 9. 11 x 10 ^-31 κιλά. Το ηλεκτρόνιο πέφτει στα φερμιόνια της οικογένειας των ατομικών σωματιδίων. Τα ηλεκτρόνια έχουν μισές ακέραιες τιμές ως περιστροφή. Η περιστροφή είναι μια ιδιότητα που περιγράφει τη γωνιακή ορμή του ηλεκτρονίου. Η κλασική θεωρία του ηλεκτρονίου περιγράφει το ηλεκτρόνιο ως σωματίδιο γύρω από τον πυρήνα. Με την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής, φάνηκε ότι το ηλεκτρόνιο συμπεριφέρθηκε επίσης ως κύμα. Το ηλεκτρόνιο έχει συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Η τροχιά του ηλεκτρονίου ορίζεται τώρα ως η συνάρτηση πιθανοτήτων εύρεσης του ηλεκτρονίου γύρω από τον πυρήνα. Τώρα καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι το ηλεκτρόνιο συμπεριφέρεται τόσο ως κύμα όσο και ως σωματίδιο. Όταν ένα ηλεκτρόνιο που ταξιδεύει θεωρείται ότι μερικές από τις ιδιότητες κύματος γίνονται εμφανείς από τις ιδιότητες των σωματιδίων. Όταν πρόκειται για αλληλεπιδράσεις, οι ιδιότητες των σωματιδίων είναι πιο εμφανείς από τις ιδιότητες κύματος. Το ηλεκτρόνιο έχει φορτίο - 1.602 χ 10 ^-19 C. Αυτή είναι η μικρότερη ποσότητα φόρτισης που μπορεί να λάβει κάθε σύστημα. Όλες οι άλλες χρεώσεις είναι πολλαπλασιασμοί του φορτίου μονάδας του ηλεκτρονίου.

- <->

Photon

Το Photon είναι ένα θέμα που συζητείται στη μηχανική κύμα. Στην κβαντική θεωρία, παρατηρείται ότι τα κύματα έχουν επίσης ιδιότητες σωματιδίων. Το φωτόνιο είναι το σωματίδιο του κύματος. Είναι μια σταθερή ποσότητα ενέργειας που εξαρτάται μόνο από τη συχνότητα του κύματος. Η ενέργεια του φωτονίου δίνεται από την εξίσωση E = h f, όπου E είναι η ενέργεια του φωτονίου, h είναι η σταθερά Plank και f είναι η συχνότητα του κύματος. Τα φωτόνια θεωρούνται πακέτα ενέργειας. Με την ανάπτυξη της σχετικότητας, ανακαλύφθηκε ότι τα κύματα έχουν επίσης μάζα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα κύματα συμπεριφέρονται ως σωματίδια στις αλληλεπιδράσεις με την ύλη. Ωστόσο, η μάζα ανάπαυσης ενός φωτονίου είναι μηδέν. Όταν ένα φωτόνιο κινείται με την ταχύτητα του φωτός, έχει μια σχετικιστική μάζα E / C ² , όπου E είναι η ενέργεια του φωτονίου και ο C είναι ο σπόρος του φωτός σε ένα κενό.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ φωτονίων και ηλεκτρονίων; • Το φωτόνιο είναι ένα πακέτο ενέργειας ενώ το ηλεκτρόνιο είναι μια μάζα. • Το φωτόνιο δεν έχει μάζα ανάπαυσης, αλλά ένα ηλεκτρόνιο έχει μάζα ανάπαυσης. • Το φωτόνιο μπορεί να φτάσει στην ταχύτητα του φωτός, αλλά για ένα ηλεκτρόνιο είναι θεωρητικά αδύνατο να επιτευχθεί η ταχύτητα του φωτός. • Το φωτόνιο εμφανίζει περισσότερες ιδιότητες κύματος ενώ το ηλεκτρόνιο εμφανίζει περισσότερες ιδιότητες σωματιδίων.