Ֆոտոնի և էլեկտրոնի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը էներգիայի փաթեթ է, մինչդեռ էլեկտրոնը զանգված է:
Էլեկտրոնը ենթաատոմային մասնիկ է, որը կենսական դեր է խաղում գրեթե ամեն ինչում: Ֆոտոնը էներգիայի կոնցեպտուալ փաթեթ է, որը շատ կարևոր է քվանտային մեխանիկայի մեջ։ Էլեկտրոնը և ֆոտոնը երկու հասկացություններ են, որոնք մեծապես զարգացել են քվանտային մեխանիկայի զարգացմամբ: Կարևոր է այս հասկացությունների ճիշտ ըմբռնումը, քվանտային մեխանիկայի, դասական մեխանիկայի և հարակից ոլորտները ճիշտ հասկանալը:
Ի՞նչ է Ֆոտոնը:
Ֆոտոնը թեմա է, որը մենք քննարկում ենք ալիքային մեխանիկայի մեջ:Քվանտային տեսության մեջ մենք կարող ենք դիտել, որ ալիքներն ունեն նաև մասնիկների հատկություններ: Ֆոտոնը ալիքի մասնիկն է։ Դա էներգիայի ֆիքսված քանակություն է՝ կախված միայն ալիքի հաճախականությունից։ Ֆոտոնի էներգիան կարող ենք տալ E=hf հավասարմամբ, որտեղ E-ն ֆոտոնի էներգիան է, h-ը Պլանկի հաստատունն է, իսկ f-ը ալիքի հաճախականությունն է։
Նկար 01. Ֆոտոնի շարժումը որպես էլեկտրամագնիսական ճառագայթ
Մենք կարող ենք ֆոտոնները դիտարկել որպես էներգիայի փաթեթներ: Հարաբերականության զարգացման հետ մեկտեղ գիտնականները պարզեցին, որ ալիքները նույնպես զանգված ունեն։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ալիքները նյութի հետ փոխազդեցության ժամանակ իրենց պահում են որպես մասնիկներ: Այնուամենայնիվ, ֆոտոնի մնացած զանգվածը զրո է։ Երբ ֆոտոնը շարժվում է լույսի արագությամբ, այն ունի E/C2 հարաբերական զանգված, որտեղ E-ն ֆոտոնի էներգիան է, իսկ C-ն՝ լույսի արագությունը վակուումում:
Ի՞նչ է էլեկտրոնը:
Ատոմը բաղկացած է միջուկից, որն ունի դրական լիցք, և այն պարունակում է գրեթե ամբողջ զանգվածը և էլեկտրոնները, որոնք պտտվում են միջուկի շուրջ: Այս էլեկտրոնները ունեն բացասական լիցք, և դրանք պարունակում են շատ փոքր զանգված՝ համեմատած միջուկի հետ։ Էլեկտրոնն ունի հանգստի զանգված 9,11 x 10-31 կիլոգրամ:
Էլեկտրոնն ընկնում է ենթաատոմային մասնիկների ընտանիքի ֆերմիոնների մեջ: Ընդ որում, նրանք ունեն կես ամբողջ արժեքներ որպես սպին։ Սպինը էլեկտրոնի անկյունային իմպուլսը նկարագրող հատկություն է։ Էլեկտրոնի դասական տեսությունը էլեկտրոնը նկարագրել է որպես միջուկի շուրջ պտտվող մասնիկ։ Այնուամենայնիվ, քվանտային մեխանիկայի զարգացմամբ մենք կարող ենք տեսնել, որ էլեկտրոնը նույնպես կարող է իրեն պահել որպես ալիք:
Նկար 02. Էլեկտրոն (կարմիրով) և ատոմային միջուկ (կապույտ) ջրածնի ատոմում
Այնուհետև, էլեկտրոնն ունի էներգիայի հատուկ մակարդակներ: Այժմ մենք կարող ենք սահմանել էլեկտրոնի ուղեծիրը որպես միջուկի շուրջ էլեկտրոն գտնելու հավանականության ֆունկցիա: Գիտնականները եզրակացնում են, որ էլեկտրոնն իրեն պահում է և՛ որպես ալիք, և՛ որպես մասնիկ: Երբ մենք դիտարկում ենք շրջող էլեկտրոնը, ալիքի որոշ հատկություններ ավելի կարևոր են դառնում, քան մասնիկների հատկությունները: Երբ մենք դիտարկում ենք փոխազդեցությունները, մասնիկների հատկությունները ավելի ցայտուն են, քան ալիքային հատկությունները: Էլեկտրոնն ունի լիցք՝ 1,602 x 10-19 C: Դա ամենափոքր գումարն է, որը ցանկացած համակարգ կարող է ձեռք բերել: Ավելին, մնացած բոլոր լիցքերը էլեկտրոնի միավորի լիցքի բազմապատկումն են։
Ո՞րն է տարբերությունը ֆոտոնի և էլեկտրոնի միջև:
Ֆոտոնը տարրական մասնիկի տեսակ է, որը հանդես է գալիս որպես էներգիայի կրող, սակայն էլեկտրոնը ենթաատոմային մասնիկ է, որը հանդիպում է բոլոր ատոմներում: Ֆոտոնի և էլեկտրոնի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը էներգիայի փաթեթ է, մինչդեռ էլեկտրոնը զանգված է:Ընդ որում, ֆոտոնը չունի հանգստի զանգված, բայց էլեկտրոնն ունի հանգստի զանգված։ Որպես ֆոտոնի և էլեկտրոնի միջև մեկ այլ էական տարբերություն, ֆոտոնը կարող է շարժվել լույսի արագությամբ, բայց էլեկտրոնի համար տեսականորեն անհնար է ստանալ լույսի արագությունը:
Ավելին, ֆոտոնի և էլեկտրոնի միջև հետագա տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը ցուցադրում է ավելի շատ ալիքային հատկություններ, մինչդեռ էլեկտրոնը ցուցադրում է ավելի շատ մասնիկների հատկություններ: Ստորև բերված է ֆոտոնի և էլեկտրոնի տարբերության ինֆոգրաֆիկա:
Ամփոփում – Ֆոտոն ընդդեմ էլեկտրոնի
Ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, և մենք այն կարող ենք նկարագրել որպես էներգիայի փաթեթ, մինչդեռ էլեկտրոնը զանգված ունեցող ենթաատոմային մասնիկ է: Հետևաբար, մենք կարող ենք ասել, որ ֆոտոնի և էլեկտրոնի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ֆոտոնը էներգիայի փաթեթ է, մինչդեռ էլեկտրոնը զանգված է:
