光子とフォノンの違い

Anonim

光子と光子は2つの非常に近い言葉であり、もの。光子は量子力学の基礎となるエネルギーのパケットです。フォノンは、いくつかの原子の集団振動です。これらの概念の両方は、物理学において非常に重要です。光子理論は、現代物理学のほとんどが依存しているという根底にある理論です。フォノンは、物質とその内部振動を研究する重要な概念です。この記事では、フォノンとフォトンが何であるか、それらの類似点、その定義、フォノンとフォトンの応用、そして最後にフォトンとフォノンの違いについて議論します。

フォトンとは何ですか?

光子は波力学で議論されているトピックです。量子論では、波は粒子特性も有することが観察されている。光の量子論は、光が束の波の中を進むことを示唆している。これらの波パケットのそれぞれは、粒子として振る舞います。光子は波の粒子です。これは、波の周波数のみに依存する一定量のエネルギーである。光子のエネルギーは、式E = h fによって与えられる。ここで、Eは光子のエネルギーであり、hはプランク定数であり、fは波の周波数である。光子はエネルギーのパケットとみなされます。相対性理論の発達とともに、波にも質量があることが発見された。これは、波が物質との相互作用で粒子として振る舞うからです。しかし、光子の残りの質量はゼロです。光子が光の速度で動いているとき、相対論的質量E / Cを有する。ここで、Eは光子のエネルギーであり、Cは真空中の光の種である。

フォノンとは?固体や一部の液体などの凝縮物では、物質は弾性的な挙動を原子レベルで示す。原子と分子間結合の結合は弾性的である。これにより、原子と分子が振動する。凝縮物中の原子または分子の周期的で弾性的な配列における集合的な励起は、フォノンとして知られている。このような振動粒子の集合は、しばしば準粒子と呼ばれる。量子力学では、結合の内部で振動する電子は、1次元の量子井戸として考えられる。準粒子はこのような電子の集まりであるため、2次元または3次元の量子系と考えることができます。フォノンは、すべての粒子が同じ周波数で振動する格子内の特殊なタイプの振動です。これは古典力学の通常モードとして知られています。これは、フーリエ定理を使用して、基本周波数の観点から任意の格子運動の周波数を計算するのに非常に有用です。

PhononとPhotonの違いは何ですか?

•光子はエネルギーの一種であるが、フォノンは格子構造で起こる発振モードである。

•光子は波と粒子と考えることができ、物理的に観測可能なものです。フォノンは振動であり、波でも粒子でもありません。