Ֆոտոնի և քվանտի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, մինչդեռ քվանտը մեծության չափանիշ է:
Ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, մինչդեռ քվանտը իրենում պահվող էներգիայով դիսկրետ փաթեթ է: Ֆոտոնը և քվանտը ժամանակակից ֆիզիկայի երկու շատ կարևոր հասկացություններ են: Ավելին, այս հասկացությունները լայնորեն օգտակար են այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են քվանտային ֆիզիկան, քվանտային քիմիան, էլեկտրամագնիսական տեսությունը, օպտիկան, մասնիկների ֆիզիկան և այլն։ հեռավորություններ, քվանտային ծածկագրություն և ֆոտոքիմիա։
Ի՞նչ է Ֆոտոնը:
Ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, որը չունի ենթակառուցվածք։ Տարրական մասնիկները տիեզերքի շինանյութերն են. մնացած բոլոր մասնիկները պատրաստված են այս մասնիկներից: Ֆոտոնները պատկանում են տարրական բոզոնների կատեգորիային։ Ալբերտ Էյնշտեյնը ֆոտոնների ժամանակակից հայեցակարգի հայրն է: Նա օգտագործեց այս հասկացությունը՝ բացատրելու փորձարարական դիտարկումները, որոնք չեն համապատասխանում լույսի դասական ալիքային մոդելին:
Ֆոտոնը զրոյական հանգիստ զանգված ունեցող մասնիկ է, բայց ունի հարաբերական զանգված: Բացի այդ, այն չունի էլեկտրական լիցք: Բացի այդ, այն տարածության մեջ ինքնաբերաբար չի քայքայվում։ Ավելին, տիեզերքում այն շարժվում է լույսի արագությամբ։ Ֆոտոնի էներգիան կարող ենք գտնել E=hf-ով, որտեղ E-ն էներգիա է, f-ը ֆոտոնի հաճախականությունն է, իսկ h-ը՝ Պլանկի հաստատունը: Այս հավասարումը կարող ենք տալ նաև E=hc/λ ձևով, որտեղ լույսի արագությունը c է, իսկ λ՝ ալիքի երկարությունը։
Նկար 01. Երբ էլեկտրոնը բարձր էներգիայի մակարդակից տեղափոխվում է ցածր էներգիայի մակարդակ, արտանետվում է ֆոտոն (այն ունի hv էներգիա)
Ավելին, ֆոտոնները, ինչպես բոլոր մյուս քվանտային օբյեկտները, ցուցադրում են ալիքային և մասնիկների նման հատկություններ: Եվ այս երկակի ալիք-մասնիկ բնույթն այն հայեցակարգն է, որը մենք անվանում ենք ֆոտոնի ալիք-մասնիկ երկակիություն: Ֆոտոնները արտանետվում են բազմաթիվ բնական գործընթացներում. օրինակ՝ լիցքը արագացնելիս, մոլեկուլային, ատոմային կամ միջուկային անցման ժամանակ ավելի ցածր մակարդակի, և երբ մասնիկը և նրա համապատասխան հակամասնիկը ոչնչացման մեջ են։
Ի՞նչ է Քվանտը:
Քվանտ տերմինը գալիս է լատիներեն «quantus» բառից, որը նշանակում է «որքան»: Քվանտը «դիսկրետ փաթեթ է», որի մեջ պահվում է էներգիա: Նյութի էներգիան շարունակական չէ։ Դա նշանակում է, որ ցանկացած քանակի էներգիայի փոխանցում հնարավոր չէ։ Գիտնականները պարզել են, որ էներգիան քվանտացված է և այն փոխանցվում է hf չափի դիսկրետ միավորներով (կամ փաթեթներով):Մենք էներգիայի փաթեթներից յուրաքանչյուրն անվանում ենք «քվանտ»:
Նկար 02. Ալիքային փաթեթը ներկայացնում է քվանտային մասնիկ
Օրինակ, ֆոտոնը լույսի մեկ քվանտ է: Քվանտի հոգնակի թիվը քվանտա է: Մաքս Պլանկը հայտնաբերել է քվանտացման հայեցակարգը: Նա օգտագործեց այս հայեցակարգը տաքացվող օբյեկտներից ճառագայթման արտանետումը բացատրելու համար. մենք այս սև մարմնի ճառագայթում ենք անվանում։
Ո՞րն է տարբերությունը Ֆոտոնի և Քվանտի միջև:
Ֆոտոնը էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ամենափոքր դիսկրետ քանակն է կամ քվանտը, մինչդեռ քվանտը էներգիայի դիսկրետ քանակ է, որը համաչափ է իր ներկայացրած ճառագայթման հաճախականությանը: Հետևաբար, ֆոտոնի և քվանտի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, մինչդեռ քվանտը քանակի չափանիշ է:
Ավելին, ֆոտոնի և քվանտի միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն այն է, որ ֆոտոնը կարևոր է որպես էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտ, մինչդեռ քվանտը կարևոր է ենթաատոմային մասշտաբով քանակությունը չափելու համար:
Ամփոփում – Ֆոտոն ընդդեմ Քվանտ
Մենք կարող ենք նկարագրել քվանտը որպես քանակի չափ, բայց ֆոտոնը մեծության չափման մասին չէ: Իրականում ֆոտոնը կարող ենք բնութագրել որպես էներգիայի քվանտ։ Հետևաբար, ֆոտոնի և քվանտի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, մինչդեռ քվանտը քանակի չափանիշ է:
