Foton vs Fonon
Fonon ve foton, aynı şeyle karıştırılabilecek çok yakın iki kelimedir. Foton, kuantum mekaniğinin temeli olan bir enerji paketidir. Bir fonon, birkaç atomun toplu salınımıdır. Bu kavramların her ikisi de fizikte çok önemlidir. Foton teorisi, modern fiziğin çoğunun bağımlı olduğu temel teoridir. Fonon, materyallerin ve iç salınımlarının incelenmesinde de önemli bir kavramdır. Bu yazıda fonon ve fotonun ne olduğunu, benzerliklerini, tanımlarını, fonon ve fotonun uygulamalarını ve son olarak foton ve fonon arasındaki farkı tartışacağız.
Foton Nedir?
Foton, dalga mekaniğinde tartışılan bir konudur. Kuantum teorisinde dalgaların aynı zamanda parçacık özelliklerine sahip olduğu gözlemlenir. Işığın kuantum teorisi, ışığın dalga demetleri halinde hareket ettiğini öne sürer. Bu dalga paketlerinin her biri bir parçacık gibi davranır. Foton, dalganın parçacığıdır. Sadece dalganın frekansına bağlı olarak sabit bir enerji miktarıdır. Fotonun enerjisi E=h f denklemi ile verilir, burada E fotonun enerjisidir, h Plank sabitidir ve f dalganın frekansıdır. Fotonlar enerji paketleri olarak kabul edilir. Göreliliğin gelişmesiyle birlikte dalgaların da bir kütlesi olduğu keşfedildi. Bunun nedeni, dalgaların madde ile etkileşimde parçacıklar gibi davranmasıdır. Ancak, bir fotonun kalan kütlesi sıfırdır. Bir foton ışık hızıyla hareket ederken, göreli bir E/C2 kütlesine sahiptir, burada E fotonun enerjisidir ve C boşluktaki ışık tohumudur.
Fonon nedir?
Katılar ve bazı sıvılar gibi yoğun maddelerde malzeme atomik düzeyde elastik davranışlar gösterir. Atomlar ve moleküller arası bağlar arasındaki bağlar esnektir. Bu, atomların ve moleküllerin salınmasına neden olur. Yoğun madde içindeki atomların veya moleküllerin periyodik, elastik bir dizilişindeki toplu uyarım, fonon olarak bilinir. Bu tür salınan parçacıkların bir kümesine genellikle yarı parçacık olarak atıfta bulunulur. Kuantum mekaniğinde, bir bağ içinde salınan bir elektron, tek boyutlu bir kuantum kuyusu olarak kabul edilir. Bir yarı-parçacık, bu tür elektronların bir koleksiyonu olduğu için, iki boyutlu veya üç boyutlu bir kuantum sistemi olarak düşünülebilir. Fonon, her parçacığın aynı frekansta titreştiği kafesteki özel bir titreşim türüdür. Bu, klasik mekanikte normal mod olarak bilinir. Bu, temel frekans açısından keyfi kafes hareketlerinin frekanslarını hesaplamak için Fourier teoreminin kullanılmasında çok kullanışlıdır.
Fonon ve Foton arasındaki fark nedir?
• Foton bir enerji biçimidir, ancak fonon kafes yapılarında meydana gelen bir salınım modudur.
• Bir foton, fiziksel olarak gözlemlenebilir varlıklar olan bir dalga ve parçacık olarak düşünülebilir. Fonon, ne dalga ne de parçacık olan bir titreşim modudur.
