Διαφορά μεταξύ Photon και Quantum

Anonim

Φωτονίων έναντι Quantum

Το φωτοκύτταρο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο. Το κβαντικό θεωρείται ότι είναι ένα διακριτό πακέτο με την ενέργεια που αποθηκεύεται. Φωτόνιο και κβαντική είναι δύο πολύ σημαντικές έννοιες που συζητούνται στη σύγχρονη φυσική. Αυτές οι έννοιες χρησιμοποιούνται ευρέως σε τομείς όπως η κβαντική φυσική, η κβαντική χημεία, η ηλεκτρομαγνητική θεωρία, η οπτική, η σωματιδιακή φυσική κλπ. Αυτές οι έννοιες εφαρμόζονται επίσης σε πολλές πραγματικές εφαρμογές όπως LASER, μικροσκοπία υψηλής ανάλυσης, μετρήσεις μοριακών αποστάσεων, κβαντική κρυπτογραφία, και φωτοχημεία. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε μια καλή κατανόηση στο φωτόνιο και το κβαντικό ώστε να υπερέχει σε τέτοιους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, πρόκειται να συζητήσουμε τι είναι το φωτόνιο και το κβαντικό, οι ορισμοί τους, οι εφαρμογές φωτονίων και κβαντικών, οι ομοιότητες μεταξύ τους και τέλος η διαφορά μεταξύ φωτονίων και κβαντικών.

Τι είναι ένα Φωτόνιο;

Το φωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο. Το στοιχειώδες σωματίδιο είναι ένα σωματίδιο που δεν έχει δομή. Τα στοιχειώδη σωματίδια είναι τα δομικά στοιχεία του σύμπαντος από το οποίο κατασκευάζονται όλα τα άλλα σωματίδια. Τα φωτόνια ανήκουν στην κατηγορία των στοιχειωδών bosons. Ο Albert Einstein θεωρείται ο πατέρας της σύγχρονης αντίληψης του φωτονίου. Χρησιμοποίησε αυτή την έννοια για να εξηγήσει πειραματικές παρατηρήσεις που δεν ταιριάζουν με το κλασικό μοντέλο του φωτός. Ένα φωτόνιο είναι ένα σωματίδιο με μηδενική μάζα ανάπαυσης, αλλά έχει μια σχετικιστική μάζα. Δεν έχει επίσης ηλεκτρικό φορτίο. Τα φωτόνια δεν αποσυντίθενται αυθόρμητα στο χώρο. Ένα φωτόνιο κινείται με την ταχύτητα του φωτός στο διάστημα. Η ενέργεια ενός φωτονίου δίνεται από το Ε = hf, όπου η ενέργεια υποδηλώνεται με την Ε, η συχνότητα του φωτονίου υποδηλώνεται από το f και η σταθερά του Plank δηλώνεται από το h. Αυτή η εξίσωση αντιπροσωπεύεται επίσης στη μορφή E = hc / λ, όπου η ταχύτητα του φωτός δηλώνεται με c και το μήκος κύματος υποδηλώνεται με λ. Τα φωτόνια όπως όλα τα άλλα κβαντικά αντικείμενα παρουσιάζουν ιδιότητες κύματος και σωματιδίων. Αυτή η φύση με δύο κύματα-σωματίδια ονομάζεται δυαδικότητα σωματιδίων κύματος ενός φωτονίου. Τα φωτόνια εκπέμπονται σε πολλές φυσικές διεργασίες, παραδείγματος χάριν όταν επιταχύνεται ένα φορτίο, κατά τη διάρκεια μιας μοριακής, ατομικής ή πυρηνικής μετάβασης σε ένα χαμηλότερο επίπεδο και όταν ένα σωματίδιο και το αντίστοιχο αντι-σωματίδιο βρίσκονται σε εξόντωση.

Τι είναι ένα Κβαντικό;

Ο όρος κβαντικό προέρχεται από το λατινικό «quantus» για το «πόσο». Ένα κβαντικό θεωρείται «ένα διακριτό πακέτο» με την ενέργεια που αποθηκεύεται σε αυτά. Η ενέργεια της ύλης δεν είναι συνεχής. Αυτό σημαίνει ότι η μεταφορά οποιασδήποτε ποσότητας ενέργειας δεν είναι δυνατή. Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι η ενέργεια είναι κβαντισμένη και μπορεί να μεταφερθεί μόνο σε διακεκριμένες μονάδες (ή πακέτα) μεγέθους hf. Κάθε πακέτο ενέργειας ονομάζεται «ένα κβαντικό». Για παράδειγμα, ένα φωτόνιο είναι ένα μοναδικό κβαντικό φως.Η πλήρης ψήφος του κβαντικού ονομάζεται ποσοτικά. Η έννοια της κβαντοποίησης ανακαλύφθηκε από τον Max Plank. Χρησιμοποίησε αυτή την έννοια για να εξηγήσει την εκπομπή ακτινοβολίας από θερμαινόμενα αντικείμενα που ονομάζονται ακτινοβολία μαύρου σώματος

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Photon και Quantum;

• Ένα φωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο, αλλά ένα κβαντικό δεν θεωρείται ως στοιχειώδες σωματίδιο.

• Ένα φωτόνιο έχει τις ιδιότητες τόσο του κύματος όσο και του σωματιδίου σαν, αλλά το κβαντικό δεν το κάνει.

• Το κβαντικό μπορεί να περιγραφεί ως μέτρο της ποσότητας, αλλά ένα φωτόνιο δεν είναι ένα μέτρο της ποσότητας. Ένα φωτόνιο μπορεί να οριστεί ως ένα κβαντικό της ενέργειας.