Diferença entre Photon e Phonon

Photon vs Phonon
 

Fônon e fóton são duas palavras muito próximas, que podem ser confundidas com a mesma coisa. Um fóton é um pacote de energia, que é a base da mecânica quântica. Um fonon é a oscilação coletiva de vários átomos. Ambos os conceitos são muito importantes na física. A teoria dos fótons é a teoria subjacente da qual a maior parte da física moderna depende. Phonon também é um conceito importante no estudo de materiais e suas oscilações internas. Neste artigo, discutiremos o que são o fônon e o fóton, suas semelhanças, definições, aplicações de fônon e fóton e, finalmente, a diferença entre fóton e fônon..

O que é o fóton?

O fóton é um tópico discutido na mecânica das ondas. Na teoria quântica, observa-se que as ondas também têm propriedades de partículas. A teoria quântica da luz sugere que a luz viaja em feixes de ondas. Cada um desses pacotes de ondas se comporta como uma partícula. O fóton é a partícula da onda. É uma quantidade fixa de energia, dependendo apenas da frequência da onda. A energia do fóton é dada pela equação E = h f, onde E é a energia do fóton, h é a constante da prancha ef é a frequência da onda. Fótons são considerados pacotes de energia. Com o desenvolvimento da relatividade, descobriu-se que as ondas também têm uma massa. Isso ocorre 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 se move com a velocidade da luz, possui uma massa relativística de E / C², onde E é a energia do fóton e C é a semente da luz no vácuo.

O que é Phonon?

Em matéria condensada, como sólidos e alguns líquidos, o material exibe comportamentos elásticos no nível atômico. As ligações entre átomos e ligações intermoleculares são elásticas. Isso faz os átomos e moléculas oscilarem. A excitação coletiva em um arranjo elástico periódico de átomos ou moléculas na matéria condensada é conhecida como fônon. Um conjunto dessas partículas oscilantes é frequentemente referido como quase partícula. Na mecânica quântica, um elétron que oscila dentro de uma ligação é considerado um poço quântico unidimensional. Como uma quase partícula é uma coleção desses elétrons, ela pode ser considerada como um sistema quântico bidimensional ou tridimensional. Um fonon é um tipo especial de vibração na rede, onde cada partícula oscila com a mesma frequência. Isso é conhecido como o modo normal na mecânica clássica. Isso é muito útil no uso do teorema de Fourier para calcular as frequências de movimentos arbitrários da rede em termos da frequência fundamental.