Diferença entre fóton e elétron

o diferença chave entre fóton e elétron é que fóton é um pacote de energia enquanto o elétron é uma massa. 

Um elétron é uma partícula subatômica que desempenha um papel vital em quase tudo. O fóton é um pacote conceitual de energia, que é muito importante na mecânica quântica. Elétron e fóton são dois conceitos que se desenvolveram muito com o desenvolvimento da mecânica quântica. É vital ter um entendimento adequado desses conceitos, entender o campo da mecânica quântica, mecânica clássica e campos relacionados adequadamente.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é o fóton
3. O que é o elétron
4. Comparação lado a lado - fóton versus elétron em forma de tabela
5. Resumo

O que é o fóton?

O fóton é um tópico que discutimos na mecânica das ondas. Na teoria quântica, podemos observar que as ondas também têm propriedades de partículas. O fóton é a partícula da onda. É uma quantidade fixa de energia, dependendo apenas da frequência da onda. Podemos dar a energia do fóton pela equação E = hf, Onde E é a energia do fóton, h é a constante da prancha e f é a frequência da onda.

Figura 01: Movimento de um fóton como radiação eletromagnética

Podemos considerar os fótons como pacotes de energia. Com o desenvolvimento da relatividade, os cientistas descobriram que as ondas também têm uma massa. É porque as ondas se comportam como partículas nas interações com a matéria. No entanto, a massa restante de um fóton é zero. Quando um fóton está se movendo com a velocidade da luz, ele tem uma massa relativística de E / C2, Onde E é a energia do fóton e C é a velocidade da luz no vácuo.

O que é o elétron?

Um átomo consiste em um núcleo que possui uma carga positiva e contém quase toda a massa e elétrons que orbitam em torno do núcleo. Esses elétrons têm uma carga negativa e contêm uma quantidade muito pequena de massa em comparação com o núcleo. Um elétron tem uma massa de repouso de 9,11 x 10-31 quilogramas.

O elétron cai nos férmions da família de partículas subatômicas. Além disso, eles têm valores de meio inteiro como rotação. O spin é uma propriedade que descreve o momento angular do elétron. A teoria clássica do elétron descreveu o elétron como uma partícula que orbita ao redor do núcleo. No entanto, com o desenvolvimento da mecânica quântica, podemos ver que o elétron também pode se comportar como uma onda.

Figura 02: Elétron (em vermelho) e Núcleo atômico (em azul) em um átomo de hidrogênio

Além disso, o elétron tem níveis de energia específicos. Agora, podemos definir a órbita do elétron como a função de probabilidade de encontrar o elétron ao redor do núcleo. Os cientistas concluem que o elétron se comporta como uma onda e uma partícula. Quando consideramos um elétron viajante, algumas das propriedades das ondas se tornam proeminentes que as propriedades das partículas. Quando consideramos as interações, as propriedades das partículas são mais proeminentes que as propriedades das ondas. O elétron tem uma carga de - 1,602 x 10-19 C. É a menor quantidade de carga que qualquer sistema pode obter. Além disso, todas as outras cargas são multiplicações da carga unitária do elétron.

Qual é a diferença entre Photon e Electron?

O fóton é um tipo de partícula elementar que atua como transportadora de energia, mas o elétron é uma partícula subatômica que ocorre em todos os átomos. A principal diferença entre fóton e elétron é que o fóton é um pacote de energia enquanto o elétron é uma massa. Além disso, o fóton não possui uma massa em repouso, mas um elétron possui uma massa em repouso. Como outra diferença significativa entre o fóton e o elétron, o fóton pode ir na velocidade da luz, mas para um elétron, é teoricamente impossível obter a velocidade da luz.

Além disso, outra diferença entre o fóton e o elétron é que o fóton exibe mais propriedades de onda, enquanto o elétron exibe mais propriedades de partículas. Abaixo está um infográfico sobre a diferença entre fóton e elétron.

Resumo - Photon vs Electron

O fóton é uma partícula elementar, e podemos descrevê-lo como um pacote de energia, enquanto o elétron é uma partícula subatômica com massa. Portanto, podemos dizer que a principal diferença entre fóton e elétron é que o fóton é um pacote de energia enquanto o elétron é uma massa.

Referência:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "O que é um fóton em física?" ThoughtCo, 3 de setembro de 2018. Disponível aqui  
2. Britannica, Os Editores da Encyclopaedia. "Fóton." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 de fevereiro de 2018. Disponível aqui 

Cortesia da imagem:

1. ”The Photon” por Illusterati (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. ”2750576" por sjeiti (CC0) via pixabay