Különbség a foton és a kvantum között

Az kulcs különbség a foton és a kvantum között ez a foton egy elemi részecske, míg a kvantum a mennyiség mértéke.

A foton egy elemi részecske, míg a kvantum egy diszkrét csomag, amelyben energiája van tárolva. A foton és a kvantum két nagyon fontos fogalom a modern fizikában. Ezenkívül ezek a fogalmak széles körben alkalmazhatók olyan területeken, mint a kvantumfizika, a kvantumkémia, az elektromágneses elmélet, az optika, a részecskefizika stb. Ezek a fogalmak számos valós alkalmazásban is fontosak, például LASER, nagy felbontású mikroszkópia, molekuláris mérések távolságok, kvantum-kriptográfia és fotokémia.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a foton? 
3. Mi a kvantum? 
4. Összehasonlítás egymással - Photon vs Quantum táblázatos formában
5. Összegzés

Mi a foton??

A foton egy elemi részecske, amelynek nincs alszerkezete. Az elemi részecskék a világegyetem építőelemei; az összes többi részecske ezekből a részecskékből készül. A fotonok az elemi bozonok kategóriájába tartoznak. Albert Einstein a fotonok modern koncepciójának atyja. Ezt a koncepciót olyan kísérleti megfigyelések magyarázatára használta, amelyek nem illeszkedtek a fény klasszikus hullámmodelljéhez.

A foton egy részecske, amelynek nulla nyugalmi tömege van, de relativista tömeggel rendelkezik. Ezenkívül nincs elektromos töltése. Ezenkívül spontán nem bomlik le a térben. Sőt, a fénysebességgel az űrben mozog. Megtalálhatjuk a foton energiáját E = hf szerint, ahol E az energia, f a foton frekvenciája és h a Plank állandója. Ezt az egyenletet is megadhatjuk E = hc / λ formában, ahol a fénysebesség c és λ a hullámhossz.

01. ábra: Amikor egy elektron a magas energiaszintről alacsony energiaszintre mozog, foton kerül kibocsátásra (hv energiával rendelkezik)

Ezenkívül a fotonok, mint az összes többi kvantumobjektum, hullám- és részecskemű tulajdonságokkal rendelkeznek. És ez a kettős hullám-részecske természet a foton hullám-részecske kettősségének hívjuk. Számos természetes folyamatban fotonokat bocsátanak ki; például amikor egy töltést felgyorsítunk, egy alacsonyabb szintre történő molekuláris, atomi vagy nukleáris átmenet során, és amikor egy részecske és annak megfelelő részecske megsemmisül.

Mi a kvantum??

A kvantum kifejezés a latin „quantus” származik, ami azt jelenti, hogy „mennyit”. A kvantum „diszkrét csomag”, amelyben energiája van tárolva. Az anyag energiája nem folyamatos. Ez azt jelenti, hogy bármilyen mennyiségű energia átvitele nem lehetséges. A tudósok felfedezték, hogy az energia kvantálva van, és hf méretű különálló egységekben (vagy csomagokban) továbbítja. Minden energiacsomagot kvantumnak hívunk..

02 ábra: A hullámcsomag egy kvantumrészecskét ábrázol 

Például a foton egyetlen fénykvantum. A kvantum többes számú kvantum. Max Plank felfedezte a kvantálás fogalmát. Ezt a koncepciót alkalmazta a fűtött tárgyak sugárzásának magyarázatára; ezt nevezzük fekete test sugárzásnak.

Mi a különbség a foton és a kvantum között??

A foton az elektromágneses sugárzás legkisebb diszkrét mennyisége vagy kvantuma, míg a kvantum egy diszkrét energiamennyiség, amely arányos a sugárzás frekvenciájával. Ezért a foton és a kvantum közötti fő különbség az, hogy a foton egy elemi részecske, míg a kvantum a mennyiség mértéke.

Ezenkívül a foton és a kvantum közötti másik jelentős különbség az, hogy a foton fontos mint elektromágneses sugárzás kvantuma, míg a kvantum fontos a mennyiség szubatomi skálán történő méréséhez.

Összegzés - Photon vs Quantum

A kvantumot a mennyiség mérésére írhatjuk le, de a foton nem a mennyiség mérésére vonatkozik. Valójában a fotont energia kvantumként írhatjuk le. Ezért a foton és a kvantum közötti legfontosabb különbség az, hogy a foton egy elemi részecske, míg a kvantum a mennyiség mértéke.

Referencia:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Mi a foton a fizikában?" ThoughtCo, 2018. szeptember 3., Elérhető itt.

Kép jóvoltából:

1. „AtomicLineSpEm” (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül
2. Thierry Dugnolle „Wavelet” - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével