Різниця між фотоном та електроном
Share
The ключова різниця між фотоном і електроном це те фотон - це пакет енергії, а електрон - маса.
Електрон - це субатомна частинка, яка відіграє життєво важливу роль майже в усьому. Фотон - це концептуальний пакет енергії, що дуже важливо в квантовій механіці. Електрон і фотон - це два поняття, які сильно розвивалися з розвитком квантової механіки. Важливо правильно розуміти ці поняття, правильно розуміти сферу квантової механіки, класичної механіки та суміжні поля.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке фотон
3. Що таке Електрон
4. Порівняльне порівняння - Фотон проти Електрона в табличній формі
5. Підсумок
Що таке фотон?
Фотон - це тема, яку ми обговорюємо у хвильовій механіці. У квантовій теорії ми можемо спостерігати, що хвилі також мають властивості частинок. Фотон - частинка хвилі. Це фіксована кількість енергії залежно лише від частоти хвилі. Ми можемо дати енергію фотона рівнянням E = hf, де Е - енергія фотона, h - константа Планка, і f - частота хвилі.
Малюнок 01: Рух фотона як електромагнітне випромінювання
Ми можемо розглядати фотони як пакети енергії. З розвитком відносності вчені виявили, що хвилі також мають масу. Це тому, що хвилі поводяться як частинки при взаємодії з речовиною. Однак маса спокою фотона дорівнює нулю. Коли фотон рухається зі швидкістю світла, він має релятивістську масу E / C2, де Е - це енергія фотона і С - швидкість світла у вакуумі.
Що таке Електрон?
Атом складається з ядра, яке має позитивний заряд, і воно містить майже всю масу та електрони, що орбітують навколо ядра. Ці електрони мають негативний заряд, і вони містять дуже малу кількість маси порівняно з ядром. Електрон має масу спокою 9,11 х 10-31 кілограми.
Електрон потрапляє до ферміонів сімейства субатомних частинок. Більше того, вони мають напів цілі значення як спін. Спін - це властивість, що описує імпульс кута електрона. Класична теорія електрона описала електрон як частинку, яка обертається навколо ядра. Однак з розвитком квантової механіки ми можемо побачити, що електрон також може вести себе як хвиля.
Малюнок 02: Електрон (червоним кольором) та атомний ядро (синім кольором) у водневому атомі
Крім того, електрон має специфічні рівні енергії. Тепер ми можемо визначити орбіту електрона як функцію вірогідності знаходження електрона навколо ядра. Вчені роблять висновок, що електрон поводиться як хвиля, так і частинка. Якщо ми розглянемо мандрівний електрон, то деякі властивості хвилі стають помітними, ніж властивості частинок. Розглядаючи взаємодії, властивості частинок є більш помітними, ніж властивості хвилі. Електрон має заряд - 1.602 х 10-19 C. Це найменша кількість заряду, яку може отримати будь-яка система. Більше того, всі інші заряди є множенням одиничного заряду електрона.
Яка різниця між фотоном та електроном?
Фотон - це тип елементарної частинки, який виступає носієм енергії, але електрон є субатомною частинкою, яка зустрічається у всіх атомах. Ключова відмінність фотона від електрона полягає в тому, що фотон є пакетом енергії, тоді як електрон - це маса. Більше того, фотон не має маси спокою, а електрон має масу спокою. В якості ще однієї суттєвої різниці між фотоном і електроном фотон може йти зі швидкістю світла, але для електрона теоретично неможливо отримати швидкість світла.
Крім того, подальша відмінність фотона від електрона полягає в тому, що фотон проявляє більше хвильових властивостей, тоді як електрон демонструє більше властивостей частинок. Нижче наведено інфографіку про різницю між фотоном та електроном.
Підсумок - Фотон проти Електрона
Фотон є елементарною частинкою, і ми можемо описати це як пакет енергії, тоді як електрон - субатомна частинка, що має масу. Тому можна сказати, що ключова відмінність фотона від електрона полягає в тому, що фотон є пакетом енергії, тоді як електрон - це маса.
Довідка:
1. Джонс, Ендрю Циммерман. "Що таке фотон у фізиці?" ThoughtCo, 3 вересня 2018. Доступно тут
2. Британіка, редактори Енциклопедії. "Фотон." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 лютого 2018 р. Доступний тут
Надано зображення:
1. "Фотон" від Illusterati (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. "2750576" від sjeiti (CC0) через pixabay
