Razlika između fotona i kvanta

ključna razlika između fotona i kvantne je to foton je elementarna čestica, dok je kvant mjera količine.

Photon je elementarna čestica, dok je kvant diskretni paket s energijom pohranjenom u njemu. Foton i kvant dva su vrlo važna koncepta u modernoj fizici. Nadalje, ovi su pojmovi široko korisni u područjima kao što su kvantna fizika, kvantna kemija, elektromagnetska teorija, optika, fizika čestica itd. Ovi su pojmovi također važni u mnogim stvarnim primjenama kao što su LASER, mikroskopija visoke rezolucije, mjerenja molekularnih udaljenosti, kvantna kriptografija i fotokemija.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je Photon 
3. Što je kvant 
4. Usporedna usporedba - Photon vs Quantum u tabelarnom obliku
5. Sažetak

Što je Photon?

Photon je elementarna čestica koja nema potkonstrukciju. Elementarne čestice su građevni blokovi svemira; sve ostale čestice se izrađuju od tih čestica. Fotoni pripadaju kategoriji elementarnih bozona. Albert Einstein otac je modernog koncepta fotona. Ovaj je koncept objasnio eksperimentalna promatranja koja se nisu uklapala u klasični valni model svjetlosti.

Foton je čestica s nultom mirovanja, ali ima relativističku masu. Također, nema električni naboj. Osim toga, ona ne propada spontano u prostoru. Štoviše, kreće se brzinom svjetlosti u prostoru. Energiju fotona možemo pronaći pomoću E = hf, gdje je E energija, f je frekvencija fotona, a h je Plankova konstanta. Ovu jednadžbu možemo dati i u obliku E = hc / λ, gdje je brzina svjetlosti c, a λ valna duljina.

Slika 01: Kad jedan elektron pređe s visoke razine energije na nisku razinu energije, ispušta se foton (ima hv energiju)

Nadalje, fotoni, kao i svi drugi kvantni predmeti, pokazuju svojstva poput vala i čestica. A, ta priroda dvojnih valova - čestica koju nazivamo dualnošću fotona vala-čestica. Fotoni se emitiraju u mnogim prirodnim procesima; na primjer, pri ubrzavanju naboja, za vrijeme molekularnog, atomskog ili nuklearnog prijelaza na niži nivo i kada se čestica i njena odgovarajuća anti čestica unište.

Što je kvant?

Izraz kvant dolazi od latinskog 'kvant' što znači 'koliko'. Kvant je 'diskretni paket' s energijom pohranjenom u njemu. Energija materije nije kontinuirana. To znači da prijenos bilo koje količine energije nije moguć. Znanstvenici su otkrili da se energija kvantizira i prenosi u diskretnim jedinicama (ili paketima) veličine hf. Mi svaki paket energije nazivamo "kvantom".

Slika 02: Valni paket predstavlja kvantnu česticu 

Na primjer, foton je jedan kvant svjetlosti. Množina kvantne vrijednosti je kvant. Max Plank otkrio je koncept kvantizacije. Ovaj je koncept objasnio emisiju zračenja iz grijanih objekata; ovo nazivamo zračenjem crnog tijela.

Koja je razlika između fotona i kvanta?

Foton je najmanja diskretna količina ili kvant elektromagnetskog zračenja, dok je kvant diskretna količina energije proporcionalna po veličini sa frekvencijom zračenja koja predstavlja. Dakle, ključna razlika između fotona i kvantne je u tome što je foton elementarna čestica, dok je kvant mjera količine.

Štoviše, još jedna značajna razlika između fotona i kvantne je da je foton važan kao kvant elektromagnetskog zračenja, dok je kvant važan za mjerenje količine na subatomskoj skali.

Sažetak - Photon vs Quantum

Kvant možemo opisati kao mjeru količine, ali foton se ne odnosi na količinu. U stvari, foton možemo opisati kao kvant energije. Dakle, ključna razlika između fotona i kvantne je u tome što je foton elementarna čestica, dok je kvant mjera količine.

Referenca:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Što je foton u fizici?" ThoughtCo, 3. rujna 2018., dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. "AtomicLineSpEm" (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. "Wavelet" Thierryja Dugnolle - Vlastiti rad (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia